Valley-contrasting transport of the coupling between spin and orbital angular momentum in ferromagnetic transition metal dichalcogenides

凝聚态物理 自旋极化 角动量 角动量耦合 自旋霍尔效应 轨道磁化 自旋(空气动力学) 自旋轨道相互作用 轨道运动 总角动量 物理 电子 磁场 磁化 磁各向异性 量子力学 热力学
作者
Shilei Ji,Weiyi Pan,Chuye Quan,Xiaoyang He,Chen Chen,Jianping Yang,Xing’ao Li
出处
期刊:Physical review [American Physical Society]
卷期号:110 (7) 被引量:1
标识
DOI:10.1103/physrevb.110.075418
摘要

Transition metal dichalcogenides exhibit intrinsic spin-orbit coupling that opens spin splittings in valleys, resulting in spin and orbital polarized bands. Energy valleys driven by electric fields can generate spin (anomalous) Hall effect and orbital Hall effect. Here we focus on ferromagnetic materials and demonstrate that the transport of spin and orbital Hall effects can be attributed to the spin-orbit coupling, which can be characterized by spin-orbital polarization. Driven by an electric field, orbital and spin angular momentum appear at both ends of the sample through corresponding Hall effect, leading to the formation of valley-contrasting spin-orbital polarization states. Based on the spin and orbital transport analysis, we propose the intrinsic magnetic moment as a method to manipulate the spin-orbital polarization states, which enables the four-state switching of the angular momentum at the edge of sample. Moreover, due to the conservation of angular momentum, circularly polarized optical pumping can be used instead of an electric field to selectively excite the orbital and spin angular momentum. Subsequently, we argue that the sign-reversal spin-orbital polarization requires not only spin-orbit coupling effect but also the simultaneous broken time-reversal and inversion symmetries.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
科研通AI6.2应助hdc12138采纳,获得10
刚刚
Vaibhav完成签到,获得积分10
1秒前
2秒前
AuB完成签到,获得积分10
2秒前
曾金玲发布了新的文献求助10
2秒前
dcc完成签到,获得积分10
2秒前
chen发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
Ava应助金鑫采纳,获得10
4秒前
4秒前
5秒前
kktwo应助cnspower采纳,获得50
7秒前
Jameson发布了新的文献求助10
8秒前
云朵发布了新的文献求助10
9秒前
123发布了新的文献求助10
9秒前
充电宝应助雨桥采纳,获得10
10秒前
10秒前
大模型应助kiki采纳,获得10
11秒前
cheire完成签到,获得积分10
11秒前
13秒前
13秒前
ssow发布了新的文献求助10
15秒前
15秒前
15秒前
jiluowen发布了新的文献求助10
17秒前
17秒前
9668完成签到,获得积分20
18秒前
彭于晏应助荣荣采纳,获得10
18秒前
英吉利25发布了新的文献求助10
19秒前
雨桥完成签到,获得积分10
20秒前
20秒前
20秒前
研友_VZG7GZ应助微调采纳,获得10
20秒前
21秒前
22秒前
lllllll发布了新的文献求助10
23秒前
23秒前
Jameson完成签到,获得积分10
23秒前
专注若之完成签到,获得积分10
23秒前
棱镜发布了新的文献求助10
25秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Reducing Compassion Fatigue, Secondary Traumatic Stress and Burnout 600
Comparative Elite Sport Development Systems, Structures and Public Policy 600
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
Auslegungsgeschichte 500
Cosmos as Art Object: Studies in Plato's Timaeus and Other Dialogues 500
What is the Future of Psychotherapy in Digital Age? Technology, AI Bots, and Psychotherapy after Covid 444
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7637743
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9211300
关于积分的说明 19758409
捐赠科研通 7204937
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3275767
关于科研通互助平台的介绍 2437385
邀请新用户注册赠送积分活动 2272928