Measurement of Conduction and Valence Bands g -Factors in a Transition Metal Dichalcogenide Monolayer
| Autor: | Mingming Yang, B. Urbaszek, T. Taniguchi, Thierry Amand, Hanan Dery, Xavier Marie, Lei Ren, D. van Tuan, D. Lagarde, Cedric Robert, Kenji Watanabe, E. Courtade |
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| Přispěvatelé: | Centre d'élaboration de matériaux et d'études structurales (CEMES), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT-FR 2599), Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA), Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Department of Electrical Engineering [Rochester], University of Rochester [USA], Department of Physics and Astronomy, University of Rochester, Laboratoire de physique et chimie des nano-objets (LPCNO), Université de Toulouse (UT)-Fédération de recherche « Matière et interactions » (FeRMI), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), National Institute for Materials Science, ANR-17-CE24-0001,VallEx,Ingénierie des propriétés excitoniques, de spin et de vallée dans les hétérostructures de van der Waals(2017) |
| Jazyk: | angličtina |
| Rok vydání: | 2021 |
| Předmět: |
Condensed Matter - Materials Science
Zeeman effect Materials science Valence (chemistry) Condensed Matter - Mesoscale and Nanoscale Physics Phonon Exciton General Physics and Astronomy Materials Science (cond-mat.mtrl-sci) FOS: Physical sciences Electron 01 natural sciences Molecular physics symbols.namesake 0103 physical sciences Monolayer Mesoscale and Nanoscale Physics (cond-mat.mes-hall) symbols [PHYS.COND.CM-MS]Physics [physics]/Condensed Matter [cond-mat]/Materials Science [cond-mat.mtrl-sci] 010306 general physics Electronic band structure ComputingMilieux_MISCELLANEOUS Spin-½ |
| Zdroj: | Physical Review Letters Physical Review Letters, American Physical Society, 2021, 126 (6), ⟨10.1103/PhysRevLett.126.067403⟩ Physical Review Letters, 2021, 126 (6), ⟨10.1103/PhysRevLett.126.067403⟩ |
| ISSN: | 0031-9007 1079-7114 |
| Popis: | The electron valley and spin degree of freedom in monolayer transition-metal dichalcogenides can be manipulated in optical and transport measurements performed in magnetic fields. The key parameter for determining the Zeeman splitting, namely, the separate contribution of the electron and hole g factor, is inaccessible in most measurements. Here we present an original method that gives access to the respective contribution of the conduction and valence band to the measured Zeeman splitting. It exploits the optical selection rules of exciton complexes, in particular the ones involving intervalley phonons, avoiding strong renormalization effects that compromise single particle g-factor determination in transport experiments. These studies yield a direct determination of single band g factors. We measure g_{c1}=0.86±0.1, g_{c2}=3.84±0.1 for the bottom (top) conduction bands and g_{v}=6.1±0.1 for the valence band of monolayer WSe_{2}. These measurements are helpful for quantitative interpretation of optical and transport measurements performed in magnetic fields. In addition, the measured g factors are valuable input parameters for optimizing band structure calculations of these 2D materials. |
| Databáze: | OpenAIRE |
| Externí odkaz: |
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