Долинная ориентация электронов и экситонов в атомарно-тонких дихалькогенидах переходных металлов (Миниобзор)
М. М. Глазов, Е. Л. Ивченко
Физико-технический институт им. А. Ф. Иоффе, 194021 С.-Петербург, Россия
Abstract
В данной обзоре изложены основные аспекты физических явлений,
связанных с оптической ориентацией спиновых и долинных степеней свободы в
монослоях дихалькогенидов переходных металлов и ван-дер-ваальсовых
гетероструктурах на их основе. Особенности зонной структуры и спин-орбитального
взаимодействия в таких системах приводят к тому, что оптические переходы под
действием циркулярно поляризованного света происходят в разных долинах
K+ и K- зоны Бриллюэна, поэтому оптическая ориентация носителей заряда и
экситонов сопровождается их долинной поляризацией. Изложены основные особенности
зонной структуры монослоев дихалькогенидов переходных металлов и описаны
экситонные эффекты, приведены результаты теоретических исследований долинной
ориентации экситонов и электронов при однофотонном поглощении. Исследован
линейно-циркулярный дихроизм и долинная ориентация свободных носителей заряда и
экситонов при многофотонном поглощении. Обсуждаются эффекты, связанные с
тригональной симметрией монослоев, включая инверсию долинной поляризации при
двухфотонных переходах и генерацию второй гармоники. Рассмотренные теоретические
модели проиллюстрированы экспериментальными данными.