Nat. Mater.：反铁磁范德华晶体中自旋诱导的光致发光线偏振
兔兔
2021-04-27
反铁磁体由于其太赫兹共振、多能级态和不存在杂散场而成为自旋电子学的重要组成部分。然而，反铁磁体的零净磁矩使得反铁磁序的检测和基本自旋特性的研究非常困难。有鉴于此，波士顿大学Xingzhi Wang、Xi Ling等人报告了一种通过范德华反铁磁NiPS3中超锐光致发光（PL）从块状到原子薄片对Néel矢量取向进行光学检测。
本文要点：
1）PL峰表现出出色的单色性，在近红外范围内（光子能量为~1.476 eV）具有近乎本征的线宽（在温度T约为5 K时约为330 μeV）。值得注意的是，在依赖温度和磁场的光谱学研究的支持下，NiPS3的锐发射显示出与Néel矢量方向相关的线偏振。
2）自旋翻转和电偶极子振荡器之间的强相关性导致了晶体中锐发射的线偏振，该极化垂直于晶体中的自旋方向。通过施加面内磁场，实现了光致发光偏振的操纵。这种层状磁铁中发出的光子与自旋之间的相关性为研究二维材料中的磁光学提供了途径，从而为发展光自旋电子器件和基于反铁磁的量子信息技术开辟了道路。
Xingzhi Wang et al. Spin-induced linear polarization of photoluminescence in antiferromagnetic van der Waals crystals. Nat. Mater. 2021.
DOI: 10.1038/s41563-021-00968-7.
https://www.nature.com/articles/s41563-021-00968-7
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