清华大学孙洪波/林琳涵团队ACS NANO：磁近邻作用诱导异质结中激子与带电激子的非对称谷极化

背景：随着传统电子器件逼近量子极限，自旋电子学成为新的信息处理途径。二维过渡金属二硫族化物（TMDs）因其强自旋-谷耦合特性，是低维自旋与谷电子学器件的理想材料，但谷极化通常受限于谷间激子散射，且常规调控方式存在局限。研究目的：清华大学孙洪波/林琳涵团队构建了单层MoSe2/CrI3范德华异质结，旨在探究磁近邻作用对激子谷极化的调控机制，特别是中性激子与带电激子谷极化的非对称性。结论：研究发现，在CrI3的磁近邻作用下，中性激子与带电激子的谷极化呈现反对称性，这源于CrI3铁磁性导致的自旋极化能带使K谷空穴累积，进而通过非平衡的谷间激子转换过程实现。该工作揭示了磁性近邻效应对激子自旋动力学的深刻影响，实现了全光学可控的谷自旋调控，为开发新型磁光-谷电子器件提供了关键物理基础。