即使有了GaSe的OISO測量和InSe中OISO的預測，研究中也缺乏對InSe中光耦合與(yu) 自旋的直接觀察。zui近人們(men) 對InSe中OISO的層依賴性進行了全麵的研究，提取了磁矩等關(guan) 鍵物理性質。本節重點介紹這些研究。
硒化銦的光誘導自旋取向
圖1b顯示了在初級導帶中具有兩(liang) 個(ge) 可激發自旋態的半導體(ti) 係統的穩態極化PL中可以觀察到的三種機製的簡單圖。在沒有磁場的情況下，線偏振光(σo)可以激發載流子種群。當這個(ge) 種群鬆弛時，每個(ge) 載流子都有相同的機會(hui) 落在任意一個(ge) 自旋狀態，因為(wei) 這些狀態在能量上是簡並的。這導致沒有淨自旋不平衡(無Polz)，並表現為(wei) 等量的圓極化發射(σ+(−))。當施加磁場時，由於(yu) 塞曼效應，自旋能級被分裂，導致自旋能級在能量上分離(塞曼)。當這種情況發生時，更多的載流子將放鬆到能量較低的自旋態。這就產(chan) 生了相反螺旋度的發射PL之間的強度差異。然而，這兩(liang) 個(ge) 都不是自旋的取向是由偏振光和自旋的耦合驅動的。如果在沒有磁場存在的情況下，圓偏振光入射產(chan) 生淨自旋不平衡，並且在初始快速弛豫後可以觀察到圓發射之間的強度差異，則自旋優(you) 先定向到一個(ge) 自旋狀態。在第三種情況下，圓偏振光將是觀察到的自旋不平衡的唯yi原因。因此，它將提供係統中存在OISO的明確證據。
圖1.a)在低溫無磁場條件下，4L矽片線性泵(左)和圓形泵(右)極化PL的測量強度。尖峰是1.67 eV泵浦激光濾波後的殘餘(yu) 物。b)說明了描述穩態極化PL測量中潛在測量結果的三種機製。
在圖1a中，實驗驗證了偏振相關(guan) 的光學選擇規則，InSe中的主帶隙顯示為(wei) 4L。在沒有磁場和線極化泵的情況下，發射強度沒有差異(無Polz)。然而，當入射光為(wei) 圓偏振光(σ+)時，兩(liang) 種發射的螺旋度(OISO)之間的強度有明顯的差異。這是對低層InSe中OISO的直接實驗觀察。
圖2.對於(yu) 泵浦激勵(1.93 eV a)和2.07 eV b)，極化(P)與(yu) PL發射能量的關(guan) 係圖如圖所示。在每個(ge) PL圖的下方，顯示了極化作為(wei) 發射能量函數的曲線。這些測量是在3L的矽片上進行的。
注意，穩態極化PL顯示了PL光譜的極化(P)的能量依賴性(圖2a和2b)，在低能尾部的極化減少。偏振PL的這種光譜依賴性的原因尚不清楚。P隨PL光子能量變化的一個(ge) 可能原因是InSe中價(jia) 帶的火山口形狀。據預測，在初級價(jia) 帶zui小值(Γ點)和zui大值(略微偏離Γ點)之間，少層III-VI單質性可以有~ 10 - 100 meV的分離。角度分辨光發射光譜(ARPES)實驗表明，對於(yu) 分子束外延生長的單層和雙層InSe，價(jia) 帶zui大值和zui小值的能量分離為(wei) ~ 100 meV。這和的寬度在同一個(ge) 數量級上PL(圖1、2a和2b)表明低能尾的極化減少可能是由於(yu) 價(jia) 帶的散射。
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