Two-dimensional valleytronic semiconductor with spontaneous spin and valley polarization in single-layer Cr2Se3

凝聚态物理 磁化 物理 点反射 联轴节(管道) 半导体 极化(电化学) 材料科学 铁磁性 磁场 量子力学 化学 物理化学 冶金
作者
Zhonglin He,Rui Peng,Xiangyu Feng,Xilong Xu,Ying Dai,Baibiao Huang,Yandong Ma
出处
期刊:Physical review 卷期号:104 (7) 被引量:33
标识
DOI:10.1103/physrevb.104.075105
摘要

Two-dimensional (2D) valleytronic materials, exhibiting valley-contrasting physics, are both fundamentally intriguing and practically appealing to be used in nanoscale devices. In this work, through first-principles calculations and model analysis, we identify single-layer ${\mathrm{Cr}}_{2}{\mathrm{Se}}_{3}$ as a promising 2D valleytronic semiconductor. We reveal that single-layer ${\mathrm{Cr}}_{2}{\mathrm{Se}}_{3}$ is a ferromagnetic semiconductor and harbors valley features. In contrast to most previously reported similar systems suffering from a natural in-plane magnetization, it favors the robust out-of-plane magnetization. This, combined with the broken inversion symmetry and strong spin-orbit coupling strength, renders that a sizable valley polarization occurs spontaneously in single-layer ${\mathrm{Cr}}_{2}{\mathrm{Se}}_{3}$, thus facilitating the observation of intriguing anomalous valley Hall effect. More remarkably, by employing strain and ferroelectric substrate, the on-off switching of the valley polarization is realized in single-layer ${\mathrm{Cr}}_{2}{\mathrm{Se}}_{3}$. The underlying physics is discussed in detail. Our work provides a tantalizing candidate for realizing and manipulating the valley and spin physics.
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
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
小蘑菇应助靓丽的如南采纳,获得10
1秒前
1秒前
djbj2022发布了新的文献求助10
2秒前
zzz完成签到,获得积分10
2秒前
TianY完成签到,获得积分10
3秒前
one完成签到,获得积分10
4秒前
maox1aoxin应助zhaoyang采纳,获得30
5秒前
幽芊细雨完成签到,获得积分10
5秒前
Doris发布了新的文献求助10
5秒前
机灵的孤丹完成签到,获得积分10
5秒前
wxxxx发布了新的文献求助30
7秒前
8秒前
Estella发布了新的文献求助10
8秒前
YUYUYU完成签到,获得积分10
9秒前
Matthew_G完成签到 ,获得积分10
9秒前
小胖完成签到 ,获得积分10
9秒前
jojoy发布了新的文献求助10
11秒前
积极灵枫发布了新的文献求助10
12秒前
14秒前
18秒前
18秒前
JamesPei应助甜美伯云采纳,获得10
19秒前
liyali完成签到,获得积分10
19秒前
啄春泥发布了新的文献求助10
20秒前
FAST完成签到,获得积分20
20秒前
jojoy完成签到,获得积分10
20秒前
183发布了新的文献求助10
21秒前
swayqur完成签到 ,获得积分10
22秒前
22秒前
秋雪瑶应助洋子采纳,获得10
23秒前
积极灵枫完成签到,获得积分10
23秒前
25秒前
25秒前
chloe发布了新的文献求助10
25秒前
沉默的书芹完成签到,获得积分20
25秒前
默默的涛完成签到 ,获得积分10
25秒前
宁千凡发布了新的文献求助10
27秒前
lll完成签到,获得积分10
27秒前
情怀应助科研通管家采纳,获得10
27秒前
传奇3应助科研通管家采纳,获得10
27秒前
高分求助中
Teaching Social and Emotional Learning in Physical Education 900
Plesiosaur extinction cycles; events that mark the beginning, middle and end of the Cretaceous 800
Recherches Ethnographiques sue les Yao dans la Chine du Sud 500
Two-sample Mendelian randomization analysis reveals causal relationships between blood lipids and venous thromboembolism 500
Chinese-English Translation Lexicon Version 3.0 500
Wisdom, Gods and Literature Studies in Assyriology in Honour of W. G. Lambert 400
薩提亞模式團體方案對青年情侶輔導效果之研究 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 有机化学 工程类 生物化学 纳米技术 物理 内科学 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 电极 光电子学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 2392219
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2096830
关于积分的说明 5282903
捐赠科研通 1824416
什么是DOI,文献DOI怎么找? 909895
版权声明 559923
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 486236