Realization of Valley and Spin Pumps by Scattering at Nonmagnetic Disorders

自旋电子学 物理 位置和动量空间 旋转泵 凝聚态物理 极化(电化学) 电子 散射 自旋(空气动力学) 自旋极化 人口 铁磁性 量子力学 自旋霍尔效应 化学 人口学 物理化学 社会学 热力学
作者
Xing‐Tao An,Jiang Xiao,Matisse Wei-Yuan Tu,Hongyi Yu,Vladimir I. Fal’ko,Wang Yao
出处
期刊:Physical Review Letters [American Physical Society]
卷期号:118 (9) 被引量:30
标识
DOI:10.1103/physrevlett.118.096602
摘要

In solid, the crystalline structure can endow electron an internal degree of freedom known as valley, which characterizes the degenerate energy minima in momentum space. The recent success in optical pumping of valley polarization in 2D transition metal dichalcogenides (TMDs) has greatly promoted the concept of valley-based informatics and electronics. However, between the demonstrated valley polarization of transient electron-hole pair excitations and practical valleytronic operations, there exist obvious gaps to fill, among which is the valley pump of long-lived charge carriers. Here we discover that the quested valley pump of electrons or holes can be realized simply by scattering at the ubiquitous nonmagnetic disorders, not relying on any specific material property. The mechanism is rooted in the nature of valley as a momentum space index: the intervalley backscattering in general has valley contrasted rate due to the distinct momentum transfers, causing a net transfer of population from one valley to another. As examples, we numerically demonstrate the sizable valley pump effects driven by charge current in nanoribbons of monolayer TMDs, where the spin-orbit scattering by non-magnetic disorders also realizes spin pump for the spin-valley locked holes. Our finding points to an unexpected new opportunity towards valley-spintronics, turning disorders from a deleterious factor to a resource of valley and spin polarization.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
HC发布了新的文献求助30
1秒前
无限鞅发布了新的文献求助10
1秒前
SherlockLiu完成签到,获得积分20
1秒前
2秒前
吴岳发布了新的文献求助10
3秒前
陆靖易完成签到,获得积分10
3秒前
5秒前
Bella完成签到 ,获得积分10
5秒前
yhl发布了新的文献求助10
6秒前
7秒前
震动的乐天完成签到,获得积分10
8秒前
9秒前
10秒前
Hello应助xuanxuan采纳,获得10
11秒前
村长热爱美丽完成签到 ,获得积分10
11秒前
一衣完成签到,获得积分20
11秒前
11秒前
13秒前
明理世倌发布了新的文献求助10
13秒前
今后应助niu1采纳,获得10
14秒前
KONG发布了新的文献求助10
14秒前
爆米花应助成梦采纳,获得10
14秒前
yhl完成签到,获得积分20
15秒前
皮皮发布了新的文献求助10
16秒前
圆圆的脑袋应助SCISSH采纳,获得10
17秒前
阳光的雁山完成签到,获得积分10
17秒前
霖宸羽完成签到,获得积分10
18秒前
20秒前
无奈的代珊完成签到 ,获得积分10
20秒前
21秒前
21秒前
搜集达人应助糊涂的小伙采纳,获得10
21秒前
mmd完成签到 ,获得积分10
22秒前
22秒前
Lily完成签到,获得积分10
23秒前
温言发布了新的文献求助10
24秒前
24秒前
Roy完成签到,获得积分10
24秒前
永远少年完成签到,获得积分10
26秒前
niu1发布了新的文献求助10
26秒前
高分求助中
Continuum Thermodynamics and Material Modelling 3000
Production Logging: Theoretical and Interpretive Elements 2700
Social media impact on athlete mental health: #RealityCheck 1020
Ensartinib (Ensacove) for Non-Small Cell Lung Cancer 1000
Unseen Mendieta: The Unpublished Works of Ana Mendieta 1000
Bacterial collagenases and their clinical applications 800
El viaje de una vida: Memorias de María Lecea 800
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 物理化学 催化作用 量子力学 光电子学 冶金
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3527928
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3108040
关于积分的说明 9287614
捐赠科研通 2805836
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1540070
邀请新用户注册赠送积分活动 716904
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 709808