Обнаружение спектров эпр оптически индуцированных носителей со свойствами эффективной массы в дихалькогениде переходного металла WS2

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Спиновые свойства дихалькогенидов переходных металлов представляют интерес для применений в спинтронике. Нами были обнаружены анизотропные спектры ЭПР в монокристалле WS2, индуцированные оптическим возбуждением. Сделано предположение, что эти спектры принадлежат локализованным носителям вблизи валентной зоны и отражают особенности 5 d оболочки кристалла. Показано, что g-фактор для перпендикулярной ориентации магнитного поля относительно аксиальной оси симметрии кристалла (магнитное поле ориентировано в плоскости слоя) больше, чем для параллельной ориентации магнитного поля (перпендикулярно плоскости слоя), что может дать информацию о типе 5d функции. Наиболее вероятно, что мы имеем 5d(z2 - r2) волновую функцию, которую можно будетсвязать с валентной зоной кристалла.

Об авторах

Р. А Бабунц

Физико-технический институт им. А. Ф. Иоффе РАН

Email: batueva@mail.ioffe.ru

А. В Батуева

Физико-технический институт им. А. Ф. Иоффе РАН

Email: batueva@mail.ioffe.ru

А. С Гурин

Физико-технический институт им. А. Ф. Иоффе РАН

Email: batueva@mail.ioffe.ru

К. В Лихачев

Физико-технический институт им. А. Ф. Иоффе РАН

Email: batueva@mail.ioffe.ru

Е. В Единач

Физико-технический институт им. А. Ф. Иоффе РАН

Email: batueva@mail.ioffe.ru

П. Г Баранов

Физико-технический институт им. А. Ф. Иоффе РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: batueva@mail.ioffe.ru

Список литературы

  1. K. S. Novoselov, A. K. Geim, S. V. Morozov, D. Jiang, Y. Zhang, S. V. Dubonos, I. V. Grigorieva, and A. A. Firsov, Science 306(5696), 666 (2004); doi: 10.1126/science.1102896.
  2. K. S. Novoselov, D. Jiang, F. Schedin, T. J. Booth, V. V. Khotkevich, S. V. Morozov, and A. K. Geim, Proc. Natl Acad. Sci. USA 102, 10451 (2005).
  3. P. Avouris, T. F. Heinz, and T. Low, 2D materials: Properties and devices, Cambridge University Press, Cambridge; https://doi.org/10.1017/9781316681619.
  4. A. Chaves, J. G. Azadani, H. Alsalman, D. R. da Costa, R. Frisenda, A. J. Chaves, S. H. Song, Y. D. Kim, D. He, J. Zhou, A. Castellanos-Gomez, F. M. Peeters, Zh. Liu, C. L. Hinkle, S.-H. Oh, P. D. Ye, S. J. Koester, Y. H. Lee, Ph. Avouris, X. Wang, and T. Low, npj 2D Mater. Appl. 4(29) (2020); https://doi.org/10.1038/s41699-020-00162-4.
  5. А. Б. Логинов, Р. Р. Исмагилов, С. Н. Бокова-Сирош, И. В. Божьев, Е. Д. Образцова, Б. А. Логинов, А. Н. Образцов, ЖТФ 91, 1509 (2021); DOI: https://doi.org/10.21883/JTF.2021.10.51364.102-21.
  6. В. Л. Калихман, Я. С. Уманский, УФН 108, 503 (1972).
  7. E. C. Ahn, Npj 2D Mater. Appl. 4(1), 1 (2020); doi: 10.1038/s41699-020-0152-0.
  8. A. Kumar, D. Yagodkin, N. Stetzuhn, S. Kovalchuk, A. Melnikov, P. Elliott, S. Sharma, C. Gahl, and K. I. Bolotin, Nano Lett. 21, 7123 (2021).
  9. К. В. Лихачев, И. Д. Бреев, С. В. Кидалов, П. Г. Баранов, С. С. Нагалюк, А. В. Анкудинов, А. Н. Анисимов, Письма в ЖЭТФ 116(11), 810 (2022).
  10. E. V. Edinach, Yu. A. Uspenskaya, A. S. Gurin, R. A. Babunts, H. R. Asatryan, N. G. Romanov, A. G. Badalyan, and P. G. Baranov, Phys. Rev. B 100, 104435 (2019).
  11. Р. А. Бабунц, А. С. Гурин, И. В. Ильин, А. П. Бундакова, М. В. Музафарова, А. Г. Бадалян, Н. Г. Романов, П. Г. Баранов, ФТТ 63(11), 1906 (2021).
  12. H. Zobeiri, S. Xu, Y. Yue, Q. Zhang, Y. Xie, and X. Wang, E ect of temperature on Raman intensity of nm-thick WS2: combined e ects of resonance Raman, optical properties, and interface optical interference, Nanoscale, The Royal Society of Chemistry 12(10), 6064 (2020); doi: 10.1039/c9nr10186a rsc.li/nanoscale.
  13. H. Zeng, G.-B. Liu, J. Dai, Y. Yan, B. Zhu, R. He, L. Xie, S. Xu, X. Chen, W. Yao, and X. Cui, Sci. Rep. 3, 1608 (2013); doi: 10.1038/srep01608.
  14. P. G. Baranov, H.-J. von Bardeleben, F. Jelezko, and J. Wrachtrup, Magnetic Resonance of Semiconductors and Their Nanostructures: Basic and Advanced Applications, Springer Series in Materials Science, Springer-Verlag, GmbH, Austria (2017), v. 253.
  15. Q. Cheng, J. Pang, D. Sun, J. Wang, S. Zhang, F. Liu, Y. Chen, R. Yang, N. Liang, X. Lu, Y. Ji, J. Wang, C. Zhang, Y. Sang, H. Liu, and W. Zhou, InfoMat. 2(4), 656 (2020; wileyonlinelibrary.com/journal/inf2; https://doi.org/10.1002/inf2.12093.
  16. A. Abragam and B. Bleaney, Electron Paramagnetic Resonance of Transition Ions, Clarendon Press, Oxford (1970).
  17. P. Byrley, M. Liu, and R. Yan, Front. Chem. 7, 442 (2019); doi: 10.3389/fchem.2019.00442.
  18. I. Tanabe, M. Gomez, W. C. Coley, D. Le, El. M. Echeverria, G. Stecklein, V. Kandyba, S. K. Balijepalli, V. Klee, A. E. Nguyen, E. Preciado, I-H. Lu, S. Bobek, D. Barroso, D. Martinez-Ta, A. Barinov, T. S. Rahman, P. A. Dowben, P. A. Crowell, and L. Bartels, Appl. Phys. Lett. 108, 252103 (2016); https://doi.org/10.1063/1.4954278.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2023