論文の概要: Ferroelectric brightening of spin forbidden dark excitons in a WSe2/hybrid perovskite heterostructure
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2606.06128v1
- Date: Thu, 04 Jun 2026 13:16:07 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-06-05 22:39:44.803191
- Title: Ferroelectric brightening of spin forbidden dark excitons in a WSe2/hybrid perovskite heterostructure
- Title（参考訳）: WSe2/ハイブリッドペロブスカイトヘテロ構造におけるスピン禁止ダークエキシトンの強誘電緩和
- Authors: Xinyun Wang, Magdalena Grzeszczyk, Maxim Trushin, Ivan Verzhbitskiy, Dmitrii Litvinov, Yi Wei Ho, Yuan Chen, Zhenyue Wu, Mykola Telychko, Chuanqi Zhang, Andres Granados del Aguila, Kuan Eng Johnson Goh, Xinwei Li, Goki Eda, Shaffique Adam, Maciej Koperski, Kian Ping Loh,
- Abstract要約: 単層WSe2における長時間の暗黒励起子はスピンおよびバレー情報を運ぶための有望な候補を示す。
強誘電体近接効果を利用して、WSe2の平面内回転対称性を破り、磁場ゼロ条件下でスピン禁止ダークエキシトンを明るくする。
本研究は,2次元半導体におけるスピンエキシトン制御のための強誘電体近接結合を電気的再構成可能な磁場フリー戦略として確立する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 4.778115716690098
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Long-lived dark excitons in monolayer WSe2 present promising candidates for carrying spin and valley information, but their optical access and spin manipulation have conventionally required the use of strong external magnetic fields. Here, using a ferroelectric hybrid perovskite heterostructure, we leverage the ferroelectric proximity effect to break the WSe2's in-plane rotational symmetry and brighten the spin-forbidden dark excitons under zero magnetic field conditions. Furthermore, we show that the twist angle between the WSe2 and perovskite crystals controls the ferroelectric coupling strength and valley-contrasting polarization. Our proposed mechanism, supported by a four-band tight-binding model, suggests that the ferroelectric proximity effect induces an asymmetric intersublattice interaction, generating an effective in-plane spin-orbit coupling (SOC) field that rotates spin/valley polarization and brightens dark excitons. Our work establishes ferroelectric proximity coupling as an electrically reconfigurable, magnetic-field-free strategy for spin exciton control in two-dimensional semiconductors.
- Abstract（参考訳）: 単層膜WSe2における長時間の暗黒励起子は、スピンとバレーの情報を運ぶための有望な候補を示すが、その光学的アクセスとスピン操作は、従来は強い外部磁場の使用を必要としていた。
ここでは、強誘電体ハイブリッドペロブスカイトヘテロ構造を用いて、強誘電体近接効果を利用して、WSe2の平面内回転対称性を破り、磁場ゼロ条件下でスピン禁止ダークエキシトンを明るくする。
さらに, WSe2結晶とペロブスカイト結晶のねじれ角は, 強誘電体結合強度と谷対極性分極を制御していることを示す。
提案機構は4バンド強結合モデルにより支持され,強誘電体近接効果は非対称な層間相互作用を誘導し,スピン/ヴァレー偏光を回転させダークエキシトンを明るくする有効面内スピン軌道結合(SOC)場を生成することが示唆された。
本研究は,2次元半導体におけるスピンエキシトン制御のための強誘電体近接結合を電気的再構成可能な磁場フリー戦略として確立する。
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