近日，我院任俊峰教授团队和巴西利亚大学Fanyao Qu教授合作在凝聚态物理学领域国际顶级期刊《Physical Review B》上发表了题为“Valleytronic and magneto-optical properties of Janus and conventional TiBrI/CrI3 and TiX2/CrI3 (X=Br,I) heterostructures”的学术论文。山东师范大学是论文第一完成单位，赵秀雯博士为第一作者。
能谷自由度类似于电荷自由度和自旋自由度，可被用于信息存储和操控。在二维材料中产生能谷极化并对其进行调控是能谷电子学实现应用的关键步骤。另一方面，激子的特性（亮/暗）在材料的发光过程中起着重要作用。激子的性质取决于导带和价带中的自旋态，因此，改变自旋态将引起激子特性（亮/暗）的变化，从而导致材料物理性质的显著变化。研究发现：通过搭建二维极性（TiBrI/CrI3）和非极性（TiX2/CrI3, X=Br/I）磁性范德华异质结，获得了Type-III型能带排列,这导致了较强的磁近邻效应以及较大的能谷极化(126meV)，同时，这些性质还可以通过TiBrI晶体结构的不同极性和异质结的不同堆叠方式来调控。另外，这种较强的磁邻近效应使得单层TiBrI中价带和导带的K和K'点附近自旋向上和自旋向下的自旋态发生了转换，这将会导致激子性质的显著变化，对材料的发光性质有显著的影响。研究结果对能谷电子学和纳米光学的应用具有重要意义。
图1磁性异质结晶体结构以及能带结构示意图。
论文链接：https://journals.aps.org/prb/abstract/10.1103/PhysRevB.104.085119
