Quantum oscillations of valley current driven by microwave irradiation in transition-metal dichalcogenide/ferromagnet hybrids
Kavli Institute for Theoretical Sciences, University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学理论科学研究所）；Waseda Institute for Advanced Study, Waseda University（早稻田大学高等研究院）；CAS Center for Excellence in Topological Quantum Computation, University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学拓扑量子计算卓越创新中心）；Advanced Science Research Center, Japan Atomic Energy Agency（日本原子能研究机构先进科学研究中心）；RIKEN Center for Emergent Matter Science (CEMS)（理化学研究所新兴物质科学中心）
微波驱动谷电流在TMDC/铁磁体异质结构中表现出量子振荡，揭示了谷态的量化特性并推动自旋电子学与谷电子学的结合。
2025-12-30 cond-mat.mes-hall
Probing valley quantum oscillations via the spin Seebeck effect in transition metal dichalcogenide/ferromagnet hybrids
Kavli Institute for Theoretical Sciences, University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学）；Waseda Institute for Advanced Study, Waseda University（早稻田大学）；CAS Center for Excellence in Topological Quantum Computation, University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学）；Advanced Science Research Center, Japan Atomic Energy Agency（日本原子能机构）；RIKEN Center for Emergent Matter Science (CEMS)（理化学研究所）
通过自旋Seebeck效应，在过渡金属二硫化物/铁磁体异质结构中探测谷量子振荡，揭示自旋-谷耦合与磁场诱导的谷非对称Landau能级结构对谷极化自旋电流的影响。
2026-02-06 cond-mat.mes-hall
Anomalous Hall effect in 2$H$-phase transition-metal dichalcogenide monolayers on ferromagnetic substrates
研究了过渡金属二硫属化合物2H-$MX_2$（$M$ = Mo，W，$X$ = S，Se，Te）单层膜在铁磁基底邻近效应下的反常霍尔效应.如果引入邻近诱导交换场，$K$和$K'$谷中的自旋极化能带向相反的方向移动，并且通过破坏时间反转对称性引起霍尔效应。诱导的霍尔效应在具有大的本征自旋分裂的价带中最为突出。此外，我们发现，从垂直方向倾斜的磁化引起的霍尔电导率只在电子侧的敏感变化，这是由于混合的Berry相的面内场在近简并导带。
2017-08-09 cond-mat.mes-hall
Strain Engineering a $4a\times\sqrt{3}a$ Charge Density Wave Phase in Transition Metal Dichalcogenide 1T-VSe$_2$
本文报道了在c-蓝宝石衬底上用分子束外延方法生长的应变1 T-VSe $_2$薄膜中的矩形电荷密度波（CDW）相。所观察到的CDW结构表现出非常规的矩形4a{ \times }{ \sqrt{3a} }周期性，而不是以前报道的六方$4a\times4a$结构的块状晶体和剥离的薄层样品。Tunneling光谱显示出强调制的本地密度的状态相同的$4a\times\sqrt{3}a$ CDW周期性和$2Δ_{CDW}=(9.1\pm0.1)$ meV的能隙。CDW能隙在低于500 mK的温度下演化为全隙，表明在超低温下过渡到绝缘相。第一性原理计算证实了$4a\times4a$和$4a\times\sqrt{3}a$结构的稳定性所产生的软模式中的声子色散。非常规的结构成为首选的应变的存在下，与实验结果一致。
2017-07-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Coexistence of unconventional spin-orbit torque and in-plane Hall effect in a single ferromagnetic layer
Tsung-Dao Lee Institute, Key Laboratory of Artificial Structures and Quantum Control (Ministry of Education), School of Physics and Astronomy, Shanghai Jiao Tong University（上海交通大学李政道研究所、人工结构量子控制教育部重点实验室、物理与天文学院）；Shanghai Engineering Research Center of Energy Efficient and Custom AI IC, School of Information Science and Technology, Shanghai Tech University（上海科技大学信息科学与技术学院、能效与定制人工智能集成电路上海市工程研究中心）；Department of Materials Science and Engineering, National University of Singapore（新加坡国立大学材料科学与工程系）；Shanghai Key Laboratory of Special Artificial Microstructure Materials and Technology and School of Physics Science and Engineering, Tongji University（同济大学物理科学与技术学院、特种人工微结构材料与技术上海市重点实验室）；Key Laboratory of Quantum Materials and Devices of Ministry of Education, School of Physics, Southeast University（东南大学物理学院、量子材料与器件教育部重点实验室）；Aix-Marseille Université, CNRS, CINaM（艾克斯-马赛大学、法国国家科学研究中心、纳米科学中心）；Hefei National Laboratory（合肥国家实验室）
在具有C₃v对称性的CoPt单个铁磁层中，实现了非传统自旋-轨道扭矩与平面霍尔效应的共存，展示了高对称性系统中非传统自旋输运的可行性。
2025-11-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spin-orbit-proximitized ferromagnetic metal by monolayer transition metal dichalcogenide: Atlas of spectral functions, spin textures and spin-orbit torques in Co/MoSe$_2$, Co/WSe$_2$ and Co/TaSe$_2$ heterostructures
由超薄铁磁金属（FM）和具有强自旋轨道（SO）耦合的材料组成的双层异质结构是自旋电子学中SO扭矩和自旋电荷转换非平衡效应的主要来源。我们演示了如何杂交的波函数的Co层和过渡金属二硫属化物（TMD）的单层--如半导体MoSe $_2$和WSe $_2$或金属TaSe $_2$ --可以导致显着的嬗变的电子和自旋结构的Co在一定距离内远离其界面与TMD，当相比，大量的Co或其表面与真空接触。这是由于邻近诱导的SO分裂的Co带编码的光谱函数和自旋纹理的单层，我们得到使用非共线密度泛函理论（ncDFT）结合平衡格林函数（GF）计算。事实上，SO分裂是存在的，由于结构反转的双层的不对称性，即使在TMD单层内的SO耦合被人为地关闭在ncDFT计算，但切换它使与邻近的CO层内的SO耦合的影响约5倍大。注入自旋非极化的电荷电流通过SO-接近的单层的Co产生非平衡自旋密度超过他们，使其与Co的磁化的交叉产品确定SO扭矩。通过第一性原理量子输运方法计算的SO扭矩，它结合了ncDFT与非平衡GF计算，可以用作筛选参数，以确定最佳组合的材料和它们的界面在自旋电子学中的应用。特别是，我们确定异质结构两个单层-Co/单层-WSe $_2$作为最佳的。
2020-06-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Enhanced Magnetism in Heterostructures with Transition-Metal Dichalcogenide Monolayers
二维材料及其异质结构为纳米尺度的磁性开辟了新的可能性。在这项研究中，我们利用第一性原理模拟研究的结构，电子和磁性的$\textrm{Fe}/\textrm{WSe}_2/\textrm{Pt}$系统包含原始的，有缺陷的，或掺杂的$\textrm{WSe}_2$单层。铁磁Fe层的邻近效应进行了研究，考虑缺陷和钒掺杂的$\textrm{WSe}_2$单层。所有的异质结构被发现是铁磁性的，和插入的过渡金属dichalcogenide的自旋取向的重新分配和磁性原子的密度增加，由于磁化的$\textrm{WSe}_2$的结果。由于$\textrm{WSe}_2$，费米能级处的总态密度增加;然而，过渡金属二硫属化物可能由于比范德华耦合更强而失去其独特的半导体性质。自旋分辨的电子结构特性与$\textrm{WSe}_2$单层异质结构中发现的较大自旋塞贝克系数有关。
2022-10-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Field-free-switching state diagram of perpendicular magnetization subjected to conventional and unconventional spin-orbit torques
在强自旋轨道耦合的非磁性材料中缺乏某些晶体对称性允许存在非常规自旋霍尔响应，其中电生成的横向自旋电流具有共线流动和自旋方向。将这种自旋电流注入相邻铁磁层可以通过非常规的自旋轨道扭矩激发磁化动力学，从而导致具有垂直磁各向异性的铁磁体中的确定性切换。我们研究了传统和非传统的自旋轨道转矩之间的相互作用的磁化动力学的垂直铁磁体在小的固有阻尼限制，并确定了一套丰富的动力学制度，包括确定性和概率开关，进动和钉扎状态。与通常的看法相反，我们发现存在一个临界的常规自旋霍尔角，超过该角，确定性磁化切换过渡到旋进或钉扎状态。相反，我们表明，较大的非常规自旋霍尔角通常有利于确定性开关。我们推导出一个近似的表达式，定性地描述了完全确定性的开关和岁差状态之间的状态图边界，并讨论了一个标准，用于搜索破碎的自旋霍尔材料，以最大限度地提高开关效率。我们的工作为高效节能的自旋电子器件提供了一个路线图，这可能为先进的内存计算技术的应用打开大门。
2022-10-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spin-Orbit Torques in Transition Metal Dichalcogenide/Ferromagnet Heterostructures
近年来，人们对用于操纵非易失性磁存储器件中的磁化的自旋轨道转矩（SOT）的兴趣越来越大。SOT依赖于耦合到铁磁层的磁性材料的自旋-轨道耦合，以将施加的充电电流转换为铁磁体（FM）的磁化上的扭矩。过渡金属二硫属化物（TMD）是很有前途的候选人产生这些扭矩与高的电荷-自旋转换比，对称性和方向，这是有效的磁化操纵。此外，TMD提供了广泛的有吸引力的性质，如大的自旋轨道耦合，高结晶质量和不同的晶体对称性。虽然许多研究发表在SOT使用TMD/FM异质结，我们缺乏清晰的了解所观察到的SOT的对称性，方向和优势。为了照亮一些在文学作品之间的差异和相似之处，在这个小的审查，我们比较了各种TMD/FM设备的结果，突出用于制造设备和量化的SOTs的实验技术，讨论它们对界面质量和产生的SOTs的潜在影响。这使我们能够确定特定的制造步骤对所观察到的SOT对称性和方向的影响，并为其潜在的微观机制提供建议。此外，我们强调了最近的理论工作的进展SOTs使用TMD异质结，并提出了未来的研究方向。
2020-10-13 cond-mat.mes-hall
Spin frustration and unconventional spin twisting state in van der Waals ferromagnet/antiferromagnet heterostructures
本研究分别解析 Fe5GeTe2/NiPS3 异质结构中的反铁磁与铁磁自旋结构，揭示界面自旋阻挫导致可独立翻转的垂直界面磁化及非常规自旋扭转态。
2025-01-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Unconventional superconducting states induced in a ferromagnet by a d-wave superconductor
我们发展了一个关于与d波超导体接触的弹道铁磁层中的超导邻近效应的准经典理论。与最近的实验结果一致，我们发现态密度随铁磁层厚度的变化而在正常态附近振荡。我们表明，这些振荡的相位，振幅和周期依赖于超导体的取向。这种效应揭示了铁磁体中感应超导关联的空间振荡和各向异性。
2003-04-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Spin Response and Collective Modes in Simple Metal Dichalcogenides
过渡金属二硫属化物（TMD）单分子膜是一种有趣的材料，部分原因是它们具有很强的自旋-轨道耦合。这导致在相反的谷中的相反符号的固有自旋分裂，因此谷在空穴掺杂时固有地自旋极化。我们研究自旋响应在一个简单的模型，这些材料，着眼于识别尖锐的集体模式（即自旋波），更普遍的特征铁磁体。我们证明，这种模式存在任意弱的排斥相互作用，即使当他们太弱，诱导自发铁磁性。自旋响应的行为进行了探讨的范围内的空穴掺杂和相互作用强度。
2018-11-19 cond-mat.mes-hall
Tunable spin-polarized edge currents in proximitized transition metal dichalcogenides
我们探讨邻近诱导的铁磁性过渡金属二硫属化物（TMD），重点是钼二碲化物（MoTe $_{2}$）带锯齿形边缘，沉积在铁磁性氧化铕（EuO）。一个三轨道紧束缚模型采用了交流和Rashba领域诱导接近EuO基板。对于带隙费米能级，纳米晶体中的电子模式是强烈的自旋极化和沿边缘局部化的，充当具有可调自旋极化电流的一维（1D）导电通道。混合结构，如MoTe $_{2}$ /EuO配置可以作为自旋电子器件的构建块，并提供多功能平台，以进一步了解不同材料系统中的邻近效应。
2019-02-25 cond-mat.mes-hall
Superconducting phenomena in systems with unconventional magnets
本文综述了超导体与兼具反铁磁零净磁化、铁磁自旋劈裂特性的非常规磁体构成的结中超导现象的最新进展，重点介绍基础新现象并探讨量子应用潜力。
2025-08-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Symmetry-forbidden intervalley scattering by atomic defects in monolayer transition-metal dichalcogenides
单层过渡金属二硫属化物（TDM; MX 2）中原子缺陷引起的谷间散射对利用其独特的谷对比特性的应用提出了严重的障碍。在这里，我们表明，原子缺陷的对称性可以引起一个非常规的保护机制，对单层TMD谷间散射。预测的谷间散射的缺陷相关选择规则可以经由傅里叶变换扫描隧道光谱（FT-STS）来验证，并且提供例如以下各项的唯一标识：原子空位缺陷（M vs X）。我们的研究结果把谷间FT-STS峰在最近的实验中的情况下，在一个不同的角度。
2018-01-03 cond-mat.mes-hall
Spin waves in bilayers of transition-metal dichalcogenides
本文基于有效自旋哈密顿量和Hollstein-Primakoff-Bogolubov变换，从理论上研究了过渡金属硫族化物双层中的自旋波，并分析了反铁磁耦合下各磁相的自旋波谱。
2023-11-20 cond-mat.mes-hall
Terahertz spin-to-charge current conversion in stacks of ferromagnets and the transition-metal dichalcogenide NbSe$_2$
过渡金属二硫属化合物（TMDC）是一类具有独特的电子和光学性质的材料，在自旋电子学中具有潜在的应用前景。在这里，我们使用太赫兹发射光谱来研究超高真空生长的F中的TMDC NbSe $_2$中的自旋-电荷电流转换（S2 C）。|NbSe $_2$薄膜叠层，其中F是铁磁Fe或Ni层。超快激光激发触发超快自旋电流，该超快自旋电流被转换成面内电荷电流，并且因此是可测量的THz电磁脉冲。作为NbSe $_2$厚度的函数的THz信号幅度表明，所测量的信号与超快光学驱动的面内极化自旋电流注入NbSe $_2$完全一致。自旋电流动力学的建模表明，相当大的一部分的总S2 C源自大部分的NbSe $_2$具有相同的，负的，符号作为纯Nb的自旋霍尔角。通过定量比较F| NbSe $_2$至F| Pt参考样品和从头计算的结果，我们估计NbSe $_2$的自旋霍尔角为面内极化自旋电流的-0.2%和-1.1%，而太赫兹自旋电流弛豫长度为几个纳米的数量级。
2022-08-01 cond-mat.mes-hall
Tuning Ising superconductivity with layer and spin-orbit coupling in two-dimensional transition-metal dichalcogenides
同时表现出超导性和自旋轨道耦合的系统预计将提供一条通往拓扑超导性和非常规电子配对的途径，从而推动当代对这些材料的重大兴趣。单层过渡金属二硫族化物（TMD）超导体特别缺乏反转对称性，强制超导波函数的自旋三重态分量随着自旋轨道耦合的强度而增加。在这项工作中，我们提出了一个实验和理论研究的两个本征TMD超导体的大自旋轨道耦合在原子层的限制，金属2 H-TaS $_2$和2 H-NbSe $_2$。对于第一次在TaS $_2$，我们调查的超导性能的材料被减少到一个单层，并表明，高场测量点的最大的上临界场，从而报告的本征TMD超导体。在少层样品中，我们发现，上临界场的增强是持续的主导地位的自旋轨道耦合弱层间耦合，提供额外的平台，在二维非常规超导态。
2017-11-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Unconventional orbital currents and torques due to ferro-rotational orbital textures
Uppsala University（乌普萨拉大学）
本文发现铁旋转序能够产生非常规轨道电流，这种电流源于旋转诱导的对称性破缺，并通过紧束缚模型和第一性原理计算在TiAu₄中验证，进一步展示了其在铁旋转/铁磁金属双层中产生表面轨道积累和非常规轨道扭矩，实现无场确定性翻转。
2026-02-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Mixed Triplet-Singlet Order Parameter in Decoupled Superconducting 1H Monolayers of Transition-Metal Dichalcogenides
本研究通过失配化合物(SnS)1.15(TaS2)将TaS2层解耦为电子隔离的1H单层，结合实验与理论模型揭示了其Tc约3.1K的双能隙混合单态-三重态非常规超导性，为研究孤立1H层超导及单晶多超导体提供了新平台。
2025-09-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Valley polarized magnetic state in hole-doped mono layers of transition metal dichalcogenides
我们计算的谷/磁相图的单层过渡金属dichalcogenides在空穴掺杂区的自旋轨道效应是特别相关的。考虑到由于过渡金属原子的存在，中等到高的局部电子-电子相互作用，我们表明，该系统是不稳定的巡游铁磁相，其中所有的载流子是自旋和谷极化。这个相位显示出异常电荷霍尔和异常自旋霍尔响应，因此可以通过实验检测到。
2017-12-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Anomalous Inverse Spin Hall Effect (AISHE) due to Unconventional Spin Currents in Ferromagnetic Films with Tailored Interfacial Magnetic Anisotropy
本文研究倾斜沉积坡莫合金薄膜中由界面磁各向异性诱导的非常规自旋流，提出反常逆自旋霍尔效应（AISHE）并在室温下实现直接检测，通过谐波霍尔信号分析证实了单层铁磁体中自旋轨道矩的存在。
2024-05-06 cond-mat.mes-hall
Negative excitonic diffusion in transition metal dichalcogenides
虽然过渡金属二硫属化物（TMD）中的激子弛豫已被深入研究，但空间激子传播仅受到很少的关注-尽管它是光电子学的关键过程并且已经显示出有趣的非常规行为（例如空间晕）。在这里，我们研究的时空动力学在TMD和跟踪的方式光激发激子在时间，动量和空间。特别是，我们调查的温度依赖的激子扩散，包括显着的激子景观所构成的亮态和暗态。基于一个完全量子力学的方法，我们在低温下，一个意想不到的负瞬态扩散。这种现象可以追溯到在TMD暗激子状态的存在，是空间激子扩散和谷间激子-声子散射之间的相互作用的结果。
2019-08-21 cond-mat.mes-hall
Valley Edelstein Effect in Monolayer Transition Metal Dichalcogenides
在这项工作中，我们预测出现的谷Edelstein效应（VEE），这是一个电场诱导的自旋极化效应，在门控单层过渡金属二硫属化物（MTMD）。我们发现了一个非常规的谷依赖性响应，其中自旋极化平行于所施加的电场，相反的谷产生相反的自旋极化。这与传统的Edelstein效应形成鲜明对比，在传统的Edelstein效应中，诱导的自旋极化垂直于所施加的电场。我们确定VEE的起源为传统的Edelstein效应和谷依赖Berry曲率诱导的共存Rashba和Ising SOC门控MTMD的综合效应。实验方案来检测的VEE也被认为是。
2017-11-09 cond-mat.mes-hall
Spin-pumping from a ferromagnetic insulator to an unconventional superconductor with interfacial Andreev bound-states
本文提出研究向d波非传统超导体自旋泵浦的方法，揭示界面Andreev束缚态和晶体取向对自旋泵浦频率与温度依赖关系的定性影响。
2023-07-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Current-induced spin-orbit torque on the surface of a transition metal dichalcogenide connected to a two-dimensional ferromagnet CrI$_3$: Effects of twisting and gating
Shahid Chamran University of Ahvaz（阿瓦士沙希德·恰姆兰大学）；Institute for Research in Fundamental Sciences (IPM)（基础科学研究所）；Zhejiang Normal University（浙江师范大学）
该研究探究TMDC/CrI₃双层的电流诱导SOT，发现掺杂、扭转角、栅极电场可调控SOT的强度与符号，为自旋电子器件设计提供了理论依据。
2026-08-04 cond-mat.mes-hall
Magnetism at the interface of $MoSe_2/V_2O_5$ heterostructures
本研究针对自旋电子学器件对纳米磁态的需求，通过密度泛函理论模拟发现无磁性的$MoSe_2$单层与$V_2O_5$衬底构成的异质结存在铁磁有序，并揭示了点缺陷对其磁性的调控机制，为新型杂化材料界面磁性研究提供了理论依据。
2025-08-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spin-orbit correlations and exchange-bias control in twisted Janus dichalcogenide multilayers
Janus dichalcogenide多层膜提供了一个范例平台，工程师的自旋轨道耦合为主的电子现象。它们独特的自旋-轨道效应源于每一层中的局部镜像对称性破缺，与常规的二硫族化物对应物相比，这引起了巨大的Rashba自旋-轨道效应。在这里，我们提出了扭曲的双硫族化合物双层膜作为一个简单的平台，实现自旋轨道相关态。我们证明了具有强自旋动量锁定的平坦带的出现和非共线对称破缺态的出现时，相互作用。我们进一步表明，对称性破缺状态可以通过磁性衬底来控制，强烈影响莫尔晶胞的非共线磁性织构。我们的研究结果提出了扭曲Janus多层膜作为一个强大的平台，探索自旋轨道相关物理，并突出了磁性基板的多功能性，以控制非常规的莫尔磁性。
2021-07-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Intra-band and Inter-band Plasmons in Transition Metal Dichalcogenide-Graphene van der Waals Heterostructures
在早期的工作中，已经表明石墨烯单层的范德华异质结构（vdWHs）在2D过渡金属二硫属化物（GrTMD）衬底上的分散包括自旋分裂的带隙带。使用这些，它也表明，带内等离子体色散的有限掺杂和长波长限制涉及的Q2/3（非常规）的行为，而不是众所周知的Q1/2的行为。本文报道了这种vdWH的光学电导率和光学性质。我们发现，有没有（带间）等离激元的电子掺杂，只要Gr-TMD异质结构是由正介电常数材料上下包围。然而，如果异质结构被负介电常数（NDC）材料包围，人们发现将有声学等离子体激元。对于空穴掺杂的情况，不需要NDC材料。我们发现，当载流子密度大于一个适度的临界值时，也会出现栅电压可调的带内声等离子体激元。与掺杂石墨烯相比，GrTMD等离子体激元的更强的嵌顿能力是本工作的另一个值得注意的结果。人们发现，带内吸收率是随着频率在一个给定的栅极电压，并在一个给定的频率与栅极电压增加;带间透射率，然而，是一个递减的函数的频率和栅极电压。
2018-04-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Unconventional bright ground-state excitons in monolayer TiI$_2$ from first-principles calculations
University of Hamburg（汉堡大学）；Max Planck Institute for the Structure and Dynamics of Matter（马克斯·普朗克物质结构与动力学研究所）
单层TiI₂中发现明亮基态激子，通过自旋轨道分裂和弱交换相互作用实现，为快速辐射复合应用提供新可能。
2025-12-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
The Role of Self-Torques in Transition Metal Dichalcogenide/Ferromagnet Bilayers
本研究通过对比MoS2/坡莫合金双层与单层坡莫合金器件的SOT测量，发现自转矩与TMD层转矩存在竞争，且霍尔条尺寸显著影响SOT强度，强调器件细节对厘清SOT微观起源的重要性。
2023-03-08 cond-mat.mes-hall
Room temperature multiferroicity in a transition metal dichalcogenide
本研究在Te掺杂WSe2块状单晶中于室温下实验观测到铁磁性与铁电性共存，首次在过渡金属二硫化物家族中实现多铁态，为范德华多功能器件应用开辟道路。
2023-02-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Manipulating Spin-polarized Photocurrent in 2D Transition Metal Dichalcogenides
利用电场或光场控制半导体中电子的自旋极化是基于自旋电子学的概念性自旋电子学的一个基本主题。本文介绍了一种利用圆偏振光抽运在过渡金属双硫族化合物（TMD）单层膜中产生自旋极化的方法。完全自旋极化的光电流是通过谷依赖的光学选择规则和自旋谷锁定在单层WS 2实现的，并通过具有铁磁接触的横向自旋阀结构进行电检测。所展示的长自旋寿命，独特的谷对比物理和自旋-谷锁定使单层WS 2成为基于半导体的自旋电子学的前所未有的候选者。
2015-09-02 cond-mat.mes-hall
Exchange-bias controlled correlations in magnetically encapsulated twisted van der Waals dichalcogenides
扭曲范德华材料已经成为实现奇异关联态的一个典型平台。在这里，我们表明，扭曲的二硫属化物双层（WSe $_2$）之间的磁性范德华材料（CrBr $_3$）封装功能与可调谷和自旋风味的平带。我们证明，当电子-电子相互作用，自旋铁磁和谷铁磁状态出现在平坦的带，源于相互作用，内在的自旋轨道耦合和交换邻近效应之间的相互作用。我们表明，特定的对称性破缺状态是由相对排列的磁化封装，展示了交换偏置控制的相关态的出现。我们的研究结果提出了一种新的范德华异质结构，其中对称性破缺态来自扭曲工程，自旋轨道耦合和交换邻近之间的真正相互作用，为探索物质的奇异集体态提供了一个强有力的起点。
2020-12-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Unconventional gate voltage dependence of the charge conductance caused by spin-splitting Fermi surface by Rashba-type spin-orbit coupling
计算了正常金属（NM）/二维电子气（2DEG）结中电荷电导与栅电压（Vg）的关系，其中2DEG中存在Rashba自旋轨道耦合和铁磁性.我们称这种2DEG为铁磁Rashba金属（FRM），FRM的化学势由Vg控制。我们澄清了在我们以前的工作中发现的NM/FRM结中电荷电导的非常规Vg依赖性的物理起源[J. Phys. Soc. Jpn. 87，034710（2018）]，其中电荷电导随着Vg增加，尽管FRM中的载流子数量减少。我们计算了动量分辨的电荷电导。它澄清了非常规Vg依赖的起源是由于在FRM的内费米面的大小作为$V_{g}$的函数的非单调变化。
2019-03-11 cond-mat.mes-hall
Layer-dependent spin-orbit torques generated by the centrosymmetric transition metal dichalcogenide $β$-MoTe$_2$
具有足够低的晶体对称性和强的自旋-轨道相互作用的单晶材料可用于在相邻铁磁体上产生新颖形式的自旋-轨道扭矩，例如先前在WTe $_2$ /铁磁体异质结构中观察到的面外反阻尼扭矩。在这里，我们提出了测量的低对称性材料$β$ -MoTe $_2$，它不像WTe $_2$保持体反转对称性所产生的自旋轨道扭矩。我们测量$β$ -MoTe $_2$ /坡莫合金异质结构的自旋-轨道扭矩使用自旋扭矩铁磁共振作为晶体取向和MoTe $_2$厚度下降到单层极限的函数。我们观察到一个平面外的反阻尼扭矩的自旋扭矩传导性强的1/3的WTe $_2$，表明体反转对称性的自旋产生材料中的破坏是不是一个必要的要求产生一个平面外的反阻尼扭矩。我们还测量了$β$ -MoTe $_2$厚度的意外依赖性--当$β$ -MoTe $_2$为单层或三层厚时，MoTe $_2$ /坡莫合金异质结构中存在面外反阻尼扭矩，但对于双层$β$ -MoTe $_2$的器件，该扭矩变为零。
2019-06-03 cond-mat.mes-hall
Theory of Multi-Orbital Topological Superconductivity in Transition Metal Dichalcogenides
我们研究了过渡金属二硫属化物（TMD）单分子膜中可能的超导态，假设一个现场的配对潜力，包括内和轨道间的条款。我们发现，如果相对于系统平面的镜像对称被破坏（例如，通过衬底），这种类型的配对可以产生非常规的超导性，包括时间反演不变的节点和完全带隙的拓扑相。使用多轨道重整化群程序，我们展示了如何这些阶段可能会导致从本地库仑排斥，洪德规则耦合，声子介导的吸引力之间的相互作用。特别是，对于一系列的相互作用参数，该系统从平凡的阶段过渡到一个节点阶段，最后到一个缺口的拓扑相位时，增加的镜像对称性破缺项的强度。
2021-06-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Chiral excitonic systems in twisted bilayers from Förster coupling and unconventional excitonic Hall effects
本文提出通用框架，研究扭转双层半导体中Förster耦合产生的手性激子系统，并揭示其由量子几何性质导致的非传统霍尔（能斯特）效应，包括时间反演偶层霍尔逆流和交叉非线性动力学霍尔效应。
2024-06-20 cond-mat.mes-hall
Odd-parity superconductivity in bilayer transition metal dichalcogenides
过渡金属二硫属化物（TMDC）中的自旋轨道耦合导致自旋谷锁定，从而产生非常规的光学、输运和超导性质。在本文中，我们提出了奇异的超导电性在双层IV族TMDC对称控制。由晶体结构中的局域反转对称破缺引起的亚晶格相关的隐藏自旋轨道耦合可以通过纯粹的$s$波局域配对相互作用来稳定奇宇称超导性。奇宇称超导态的稳定性依赖于双层堆叠。MoX $_2$和WX $_2$（X =S，Se）中的2 H $_b$堆垛有利于奇宇称超导，这是由于层间量子干涉造成的。另一方面，奇宇称超导性被NbSe $_2$的2H $_a$堆叠抑制。通过对紧束缚模型相图的计算，我们得出结论：双层嵌入的MoS $_2$和WS $_2$是一类新的奇宇称超导体的候选者。
2017-07-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Uncovering the lowest thickness limit for room-temperature ferromagnetism of Cr$_{1.6}$Te$_{2}$
该研究利用脉冲激光沉积实现 Cr$_{1.6}$Te$_{2}$ 的逐层生长控制，确定其保持室温铁磁有序的最小临界厚度，并结合实验与理论揭示其强面内磁各向异性及嵌入调控意义。
2024-06-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Large Proximity-Induced Spin Lifetime Anisotropy in Transition Metal Dichalcogenide/Graphene Heterostructures
范德华异质结构已经成为设计新材料和器件的范例，其中可以通过组合单个2D层的特性来定制特定的功能。单层过渡金属二硫属化物（TMD）是对石墨烯（Gr）的极好补充，因为Gr中的高质量电荷和自旋输运通过邻近效应富集了TMD的大自旋-轨道耦合。可控的自旋谷耦合使得这些异质结构对于自旋电子学和光谷电子学应用特别有吸引力。在这项工作中，我们研究了自旋进动在单层MoSe 2/Gr异质结，并观察到一个非常规的，戏剧性的调制的自旋信号，显示一个数量级更长的寿命的面外自旋（40 ps）相比，面内自旋（3.5 ps）。这一演示的大自旋寿命各向异性TMD/Gr异质结，是一个直接的证据，诱导自旋谷耦合Gr，并提供了一个可访问的路线Gr的自旋动力学的操纵，与TMD接口。
2017-08-14 cond-mat.mes-hall
Itinerant topological magnons and spin excitons in twisted transition metal dichalcogenides: Mapping electron topology to spin counterpart
针对扭曲过渡金属二硫化物中自旋相关性质研究不足的问题，理论研究 tMoTe₂ 平带铁磁基态的自旋激发，发现 itinerant 拓扑磁振子与自旋激子，建立其拓扑与电子拓扑的直接关联，并提出位移场调控拓扑转变及热霍尔电导特征作为实验证据。
2025-08-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Tuning Electronic and Magnetic Properties of Early Transition Metal Dichalcogenides via Tensile Strain
我们进行了系统的第一性原理研究拉伸应变对前过渡金属二硫属化物（TMDC）单分子膜MX2（M = Sc，Ti，Zr，Hf，Ta，Cr; X = S，Se，Te）电子性质的影响。我们的密度泛函理论（DFT）计算表明，拉伸应变通常会显着影响许多早期TMDC的电子性质，特别是电子带隙。对于IVB族TMDC（TiX_2，ZrX_2，HfX_2），带隙随着拉伸应变的增加而增加，而对于ZrX_2和HfX_2（X=S，Se），带隙在拉伸应变为6%~ 8%时开始减小。对于VB族TMDCs（TaX 2），拉伸应变既可以诱导铁磁性，也可以增强已有的铁磁性。对于第VIB族TMDC（CrX 2），在施加拉伸应变时看到直接到间接的带隙转变，除了CrTe 2，其带隙随着拉伸应变而减小，即使其带隙的直接特性被保留。最后，对于处于T金属相中的IIIB族TMDCs（ScX 2），我们发现拉伸应变对其电子和磁性的影响很小。我们的研究表明，应变工程是一种有效的方法来修改大多数早期TMDC单层的电子和磁性，从而为未来的光电和自旋电子学应用开辟了另一种途径。
2014-03-13 cond-mat.mes-hall
Intrinsic Magnetism of Grain Boundaries in Two-dimensional Metal Dichalcogenides
晶界（GB）是通常降低材料性能的结构缺陷。在这里，我们表明，二维（2D）金属二硫属化物MX2（M = Mo，W; X = S，Se）中的位错和GB实际上可以通过赋予材料一种新的物理性质：磁性来改善材料。所研究的位错都具有相当大的磁矩~1玻尔磁子。相比之下，其他研究充分的2D材料中的位错通常是非磁性的。由五边形-七边形对组成的GB铁磁性地相互作用，并且作为倾斜角和/或掺杂水平的函数从半导体过渡到半金属或金属。当倾斜角超过47°时，结构能量有利于正方形-八边形对，GB成为反铁磁半导体。这些特殊的磁性产生的相互作用的位错诱导的局域化状态，掺杂和局部不平衡的化学计量。有目的的拓扑GB工程可能能够将MX2转换为有前途的2D磁性半导体。
2013-08-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Excitonic Magneto-Optical Kerr Effect in 2D Transition Metal Dichalcogenides Induced by Spin Proximity
本文发展了零磁场下二维过渡金属二硫族化物克尔转角的激子理论。有限克尔角是由铁磁体的存在引起的自旋轨道分裂和邻近交换耦合之间的相互作用引起的。我们比较了激子效应与单粒子理论方法。我们表明，激子的2D材料的性质导致的光学响应函数的频率依赖性的显着变化。我们还发现，激子校正增强的光学响应的两个因素的情况下，二硫化钼在接近钴薄膜。
2020-01-01 cond-mat.mes-hall
Competing magnetic states in transition metal dichalcogenide moiré materials
小扭转角过渡金属二硫属化物（TMD）异质双层形成孤立的平坦莫尔条纹，其近似由三角晶格广义哈伯德模型[PhysRevLett.121.026402]描述。在这篇文章中，我们将探讨在不同的控制条件下出现的金属态和绝缘态，密度为每个摩尔周期一个电子，以及它们之间的转换。通过结合完全自洽的Hartree-Fock理论计算与原子极限附近的强耦合展开，我们确定了四个不同的磁状态和一个磁状态附近的模型相图的金属-绝缘体相变线。铁磁绝缘状态，稳定的非本地直接交换相互作用，是令人惊讶的突出。
2021-08-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Realizing Topological Superconductivity in Tunable Bose-Fermi Mixtures with Transition Metal Dichalcogenide Heterostructures
本文提出在TMD三层异质结构中耦合层间激子与掺杂电荷构建玻色-费米混合物，利用层间三子的自旋选择性介导单一自旋吸引相互作用，实现低温拓扑p+ip超导，并通过固态Feshbach共振调节三子结合能控制该非常规态。
2024-07-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Thermoelectric detection of Andreev states in unconventional superconductors
我们从理论上描述了热电效应，这是完全由于Andreev过程涉及通过电子和空穴的耦合形成库珀对。Andreev热电效应可以发生在弹道铁磁体-超导体结中，铁磁体上具有主导的超导邻近效应，并且它对非常规超导体中出现的表面态非常敏感。我们认为在二维和三维的混合结证明，热电电流总是在超导体表面的低能量Andreev束缚态的存在下逆转。微观分析的邻近诱导的配对表明，热电效应只会出现，如果偶数和奇数频率的库珀对共存于混合的单重态和三重态。我们的研究结果是一个例子，丰富的新兴现象相结合的系统磁性和超导性，他们开辟了一条途径，探索奇异的表面状态在非常规超导体。
2021-01-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Multiferroicity and Topology in Twisted Transition Metal Dichalcogenides
该研究通过精确对角化分析扭曲过渡金属二硫化物的拓扑平带相互作用效应，发现长程库仑排斥下陈绝缘体会转变为铁电铁磁共存的多铁序，为多铁性研究和磁电调控提供新平台。
2024-07-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Orbital Magnetization of Correlated States in Twisted Bilayer Transition Metal Dichalcogenides
University of Washington（华盛顿大学）；Pacific Northwest National Laboratory（太平洋西北国家实验室）
研究双层过渡金属二硫化物中相关态的轨道磁化，通过扩展现代轨道磁化理论，结合Hartree-Fock态，揭示轨道磁化与扭曲角的非单调依赖关系。
2026-05-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Valley-selective confinement of excitons in transition metal dichalcogenides with inhomogeneous magnetic fields
该研究针对二维过渡金属二硫化物体系，利用磁化铁磁结构边界的非均匀磁场，基于塞曼效应实现了激子的能谷选择性空间局域，且该分离可通过圆偏振光探测、多参数可调。
2024-03-07 cond-mat.mes-hall
Circuit QED detection of induced two-fold anisotropic pairing in a hybrid superconductor-ferromagnet bilayer
本文利用电路量子电动力学微波探针测量微米级超导体/铁磁体双层膜，发现诱导超流密度具有面内二重各向异性和节点 p 波三重态配对特征。
2023-06-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Charge transfer spin-polarons and ferromagnetism in weakly doped AB-stacked TMD heterobilayers
本研究在重费米子极限下研究弱掺杂异质双层过渡金属硫族化合物，发现载流子相互作用诱导铁磁交换，揭示层解耦相、铁磁体和倾斜反铁磁体间的竞争，并预测可观测的反常霍尔效应及自旋极化子成像特征。
2024-11-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Orbital textures and evolution of correlated insulating state in monolayer 1T phase transition metal dichalcogenides
本研究通过ARPES观测单层1T相过渡金属二硫属化物的下哈伯德带，发现硫族p态杂化调节带宽稳定莫特绝缘态，并提高转变温度，为关联电子研究提供新平台。
2025-04-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
