論文の概要: Inducing room-temperature valley polarization of excitonic emission in transition metal dichalcogenide monolayers

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2308.10514v1
• Date: Mon, 21 Aug 2023 07:01:39 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-08-22 14:36:34.177675
• Title: Inducing room-temperature valley polarization of excitonic emission in transition metal dichalcogenide monolayers
• Title（参考訳）: 遷移金属ジヒドロコゲナイド単分子膜の室温谷偏極誘導
• Authors: Sergii Morozov, Torgom Yezekyan, Christian Wolff, Sergey I. Bozhevolnyi, N. Asger Mortensen
• Abstract要約: 1013$cm$-2$を超える強いドーピングレベルは, TMD単層における室温で61%, 37%の谷のコントラストを誘導できることを示した。 以上の結果から,TMD単層膜中の荷電励起子を量子単位として,300Kで作動する実用的なバレートロニクスデバイスの設計に活用できることが示唆された。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.929965561686354
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: The lowest energy states in transition metal dichalcogenide (TMD) monolayers follow valley selection rules, which have attracted vast interest due to the possibility of encoding and processing of quantum information. However, these quantum states are strongly affected by the temperature-dependent intervalley scattering causing complete valley depolarization, which is hampering any practical applications of TMD monolayers at room temperature. Therefore, for achieving clear and robust valley polarization in TMD monolayers one needs to suppress parasitic depolarization processes, which is the central challenge in the growing field of valleytronics. Here, in electron-doping experiments on TMD monolayers, we demonstrate that strong doping levels beyond $10^{13}$~cm$^{-2}$ can induce 61\% and 37\% valley contrast at room temperature in tungsten diselenide and molybdenum diselenide monolayers, respectively. Our results indicate that charged excitons in TMD monolayers can be utilized as quantum units in designing of practical valleytronic devices operating at 300 K.
• Abstract（参考訳）: 遷移金属ジアルコゲナイド(TMD)単分子膜の最低エネルギー状態はバレー選択規則に従っており、量子情報の符号化と処理の可能性から大きな関心を集めている。 しかし、これらの量子状態は、完全な谷分極を引き起こす温度依存性のインターバルリー散乱に強く影響され、室温でのTMD単分子膜の実用的応用を妨げている。 したがって、TMD単層膜における明瞭で堅牢な谷分極を達成するためには、谷トロニクスの発達分野における中心的な課題である寄生脱分極過程を抑える必要がある。 ここでは, TMD単層膜上での電子ドーピング実験において, 10^{13}$~cm$^{-2}$を超える強いドーピングレベルは, タングステンジエレニドおよびモリブデンジエレニド単層において, 室温で61\%, 37\%のバレーコントラストを誘導できることを示した。 以上の結果から,TMD単層膜中の荷電励起子を量子単位として,300Kで作動する実用的なバレートロニクスデバイスの設計に活用できることが示唆された。

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