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成人直播下载 博士研究生李悦在利用等离激元探测Rashba自旋-轨道耦合的研究取得进展

发布时间:2025-10-13



近日,成人直播下载 博士研究生李悦在国际学术期刊《Physical Review B》上以Letter的形式发表了题为“Plasmonic detection of Rashba spin-orbit coupling in monolayer transition metal dichalcogenides”的学术论文。该研究提出了一种利用等离激元实现二维材料中Rashba自旋轨道耦合(Rashba spin-orbit coupling, RSOC)强度无损、精准量化的新方法。

   

图1 在一定电子浓度下,单层二硫化钼 K 谷的导带能带结构示意图及对应的电子能量损失函数。(a) 和 (c)表示未考虑 RSOC的情况;(b) 和 (d) 则对应存在 RSOC时的情况。红色与蓝色箭头分别代表不同能带中的自旋取向。当引入 RSOC 后,等离激元光学支底部与声学支顶部之间出现一个最小能量差 ΩR,该能量差可作为 RSOC 的光谱指纹特征。

RSOC源于材料结构的反演对称性破缺,会引入一个动量依赖的有效磁场,从而导致了自旋-动量锁定:即电子动量方向与其自旋取向相互耦合。这种锁定机制不仅在自旋电子学中至关重要,也在拓扑光子学和增强超导性等领域中发挥着重要影响。现有的RSOC强度测量手段包括电输运测量、角分辨光电子能谱(angle-resolved photoemission spectroscopy, ARPES)和自旋分辨角分辨光电子能谱(spin-resolved ARPES, spin-ARPES)等,但这些方法往往存在样品制备要求高或测量过程具有破坏性等问题。为解决这一难题,该研究对RSOC下n型单层过渡金属硫化合物(monolayer transition metal dichalcogenides, ML-TMDs)的等离激元性质进行了理论研究,提出了一种基于电子能量损失函数和色散关系分析的精准探测ML-TMDs中RSOC强度的等离激元方法。研究中,作者定义了一个位于两种等离激元模式之间的最小能量差 ΩR,将其视为由RSOC引起的直接光谱特征。研究表明, ΩR与RSOC强度及电子浓度相关,并可通过电子能量损失谱(electron energy loss spectroscopy, EELS)进行测量。这一发现表明,EELS可作为一种无损、可调控且精确的RSOC探测技术,为实现二维材料及异质结构中自旋轨道耦合效应的大规模测量提供了切实可行的途径,对未来自旋电子学与等离激元技术的发展具有重要意义。

该研究的第一作者李悦同学为云南大学与比利时安特卫普大学联合培养博士研究生,该论文是继其研究单层过渡金属硫化合物在磁场下的光电物理特性(Physical Review B 109, 1654412024))后在《Physical Review B》发表的第二篇论文。李悦于2024年获国家留学基金委资助,目前在安特卫普大学进行国家公派联合培养,其联合指导老师为徐文教授和比利时安特卫普大学 Milorad Milošević教授。该研究工作由成人直播下载 徐文教授领导的凝聚态材料光电性质研究组Milorad Milošević 教授领导的安特卫普大学Computational Materials Modeling for Nanoscience and Innovative Technologies (COMMIT) 研究组合作完成。该研究得到了国家自然科学基金、国家留学基金委、云南省基础研究计划、云南省“兴滇英才支持计划”等项目的资助。

论文链接://doi.org/10.1103/pxkx-rvkl