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
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
刚刚
顾矜应助鱼贝贝采纳,获得10
1秒前
冷傲向雁完成签到 ,获得积分10
1秒前
小蒋完成签到,获得积分20
2秒前
嵇丹雪完成签到,获得积分10
2秒前
压缩完成签到 ,获得积分10
3秒前
3秒前
神勇博完成签到,获得积分10
3秒前
super完成签到,获得积分10
3秒前
4秒前
wgf866发布了新的文献求助10
4秒前
douzi完成签到,获得积分10
5秒前
小蒋发布了新的文献求助10
6秒前
呜啦啦发布了新的文献求助10
7秒前
zy完成签到,获得积分10
8秒前
雷小牛发布了新的文献求助10
8秒前
洪亮完成签到,获得积分0
8秒前
爱听歌的糖豆完成签到,获得积分10
8秒前
9秒前
传奇3应助苹果采纳,获得10
10秒前
chenxilulu完成签到,获得积分10
11秒前
丘比特应助lijunlin采纳,获得10
11秒前
科目三应助宣依云采纳,获得10
11秒前
文章要有性价比完成签到,获得积分10
11秒前
虎咪咪完成签到,获得积分10
11秒前
科研通AI2S应助毕节采纳,获得10
12秒前
王球球完成签到,获得积分10
12秒前
13秒前
白菜发布了新的文献求助10
13秒前
13秒前
super chan完成签到,获得积分10
13秒前
angeldrn完成签到,获得积分10
14秒前
14秒前
可乐完成签到,获得积分10
14秒前
小猴子发布了新的文献求助10
15秒前
15秒前
linyufeifei完成签到,获得积分10
15秒前
领导范儿应助鼓鼓采纳,获得10
15秒前
mescal发布了新的文献求助10
16秒前
17秒前
高分求助中
Evolution 3rd edition 1500
Lire en communiste 1000
Mantiden: Faszinierende Lauerjäger Faszinierende Lauerjäger 700
PraxisRatgeber: Mantiden: Faszinierende Lauerjäger 700
the development of the right of privacy in new york 500
A new species of Coccus (Homoptera: Coccoidea) from Malawi 500
2-Acetyl-1-pyrroline: an important aroma component of cooked rice 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3180194
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2830601
关于积分的说明 7978929
捐赠科研通 2492151
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1329250
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 635708
版权声明 602954