二维过渡金属硫族化合物自旋及能谷电子学研究

项目名称： 二维过渡金属硫族化合物自旋及能谷电子学研究

项目编号： No.11404324

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2014

项目学科： 数理科学和化学

项目作者： 申超

作者单位： 中国科学院半导体研究所

项目金额： 24万元

中文摘要： 以MoS2为代表的过渡金属硫族化合物（TMDCs）属于层状材料，当其薄至单层时，中心反演对称性破缺及自旋轨道强耦合使价带自旋与能谷指标耦合在一起，因而成为研究自旋电子学及能谷电子学的理想体系。目前，对单层MoS2的稳态自旋与能谷电子学研究已有许多报道，但是对弛豫动力学过程的研究还比较缺乏；同时，WS2、MoSe2、WSe2等TMDCs的自旋轨道耦合强度比MoS2更大，对这些材料的自旋与能谷电子学研究有待进一步开展。本课题中，我们将采用稳态偏振分辨荧光光谱，对多种单层TMDCs的自旋和能谷注入进行对比研究；采用时间分辨偏振分辨荧光光谱及时间分辨Kerr光谱，对单层TMDCs的自旋与能谷弛豫过程进行研究，探索单层TMDCs中自旋及能谷弛豫机制和主要影响因素。在此基础上，尝试构建基于二维材料的自旋及能谷电子学原型器件，为进一步研究及应用打下基础。

中文关键词： 自旋电子学；能谷电子学；二维材料；磁光；异质结

英文摘要： Transition metal dichalcogenides (TMDCs) such as MoS2 are layer materials. Due to the inversion symmetry breaking and strong spin-orbit coupling, the valley and spin of the valence bands are inherently coupled in monolayer TMDCs, which makes the monolayer

英文关键词： spintronics；valleytronics；2D materials；Magneto-optics；heterostructure