直接带隙过渡金属二硫族化合物单层由于其谷对光学具有选择性,使其成为构建原子级自旋光学光源的有效材料。在这里,以色列理工学院Erez Hasman通过将WS2单层结合到支持高Q光子自旋谷共振的异质结构微腔中实现了自旋光学单层激光器。
本文要点:
1)自旋谷模式是由连续体中束缚态的光子Rashba型自旋分裂产生的,由于反转对称性破坏了光子自旋-轨道相互作用,从而产生了相反的自旋极化。Rashba单层激光器显示出固有的自旋极化、高的空间和时间相干性以及固有的对称性稳定。
2) 此外,作者在室温下实现了WS2单层中任意泵浦极化时的谷相干性。单层集成自旋谷微腔为进一步探索电子和光子自旋的经典和非经典相干自旋光学光源开辟了道路。
Kexiu Rong et.al Spin-valley Rashba monolayer laser Nature Materials 2023
DOI:10.1038/s41563-023-01603-3
https://doi.org/10.1038/s41563-023-01603-3