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Nagler, Philipp ; Ballottin, Mariana V. ; Mitioglu, Anatolie A. ; Mooshammer, Fabian ; Paradiso, Nicola ; Strunk, Christoph ; Huber, Rupert ; Chernikov, Alexey ; Christianen, Peter C. M. ; Schüller, Christian ; Korn, Tobias

Giant magnetic splitting inducing near-unity valley polarization in van der Waals heterostructures

Nagler, Philipp, Ballottin, Mariana V., Mitioglu, Anatolie A., Mooshammer, Fabian , Paradiso, Nicola , Strunk, Christoph, Huber, Rupert , Chernikov, Alexey, Christianen, Peter C. M., Schüller, Christian und Korn, Tobias (2017) Giant magnetic splitting inducing near-unity valley polarization in van der Waals heterostructures. Nature Communications 8 (1551), S. 1-6.

Veröffentlichungsdatum dieses Volltextes: 05 Dez 2017 11:56
Artikel
DOI zum Zitieren dieses Dokuments: 10.5283/epub.36370


Zusammenfassung

Monolayers of semiconducting transition metal dichalcogenides exhibit intriguing fundamental physics of strongly coupled spin and valley degrees of freedom for charge carriers. While the possibility of exploiting these properties for information processing stimulated concerted research activities towards the concept of valleytronics, maintaining control over spin-valley polarization proved ...

Monolayers of semiconducting transition metal dichalcogenides exhibit intriguing fundamental physics of strongly coupled spin and valley degrees of freedom for charge carriers. While the possibility of exploiting these properties for information processing stimulated concerted research activities towards the concept of valleytronics, maintaining control over spin-valley polarization proved challenging in individual monolayers. A promising alternative route explores type II band alignment in artificial van der Waals heterostructures. The resulting formation of interlayer excitons combines the advantages of long carrier lifetimes and spin-valley locking. Here, we demonstrate artificial design of a two-dimensional heterostructure enabling intervalley transitions that are not accessible in monolayer systems. The resulting giant effective g factor of -15 for interlayer excitons induces near-unity valley polarization via valley-selective energetic splitting in high magnetic fields, even after nonselective excitation. Our results highlight the potential to deterministically engineer novel valley properties in van der Waals heterostructures using crystallographic alignment.



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Details

DokumentenartArtikel
Titel eines Journals oder einer ZeitschriftNature Communications
Verlag:Nature
Ort der Veröffentlichung:LONDON
Band:8
Nummer des Zeitschriftenheftes oder des Kapitels:1551
Seitenbereich:S. 1-6
Datum16 November 2017
InstitutionenPhysik > Institut für Experimentelle und Angewandte Physik > Lehrstuhl Professor Huber > Arbeitsgruppe Rupert Huber
Physik > Institut für Experimentelle und Angewandte Physik > Lehrstuhl Professor Lupton > Arbeitsgruppe Christian Schüller
Physik > Institut für Experimentelle und Angewandte Physik > Lehrstuhl Professor Weiss > Arbeitsgruppe Christoph Strunk
Identifikationsnummer
WertTyp
10.1038/s41467-017-01748-1DOI
Stichwörter / KeywordsATOMICALLY THIN SEMICONDUCTOR; MONOLAYER WSE2; INTERLAYER EXCITONS; MOS2; GENERATION; EMITTERS; FIELDS; LAYER;
Dewey-Dezimal-Klassifikation500 Naturwissenschaften und Mathematik > 530 Physik
StatusVeröffentlicht
BegutachtetJa, diese Version wurde begutachtet
An der Universität Regensburg entstandenZum Teil
URN der UB Regensburgurn:nbn:de:bvb:355-epub-363702
Dokumenten-ID36370

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