リケラボ論文検索は、全国の大学リポジトリにある学位論文・教授論文を一括検索できる論文検索サービスです。

リケラボ 全国の大学リポジトリにある学位論文・教授論文を一括検索するならリケラボ論文検索大学・研究所にある論文を検索できる

リケラボ 全国の大学リポジトリにある学位論文・教授論文を一括検索するならリケラボ論文検索大学・研究所にある論文を検索できる

大学・研究所にある論文を検索できる 「Optical Properties of Semiconducting Two-Dimensional Transition Metal Dichalcogenide and Magnetic Materials Artificial van der Waals Heterostructures」の論文概要。リケラボ論文検索は、全国の大学リポジトリにある学位論文・教授論文を一括検索できる論文検索サービスです。

コピーが完了しました

URLをコピーしました

論文の公開元へ論文の公開元へ
書き出し

Optical Properties of Semiconducting Two-Dimensional Transition Metal Dichalcogenide and Magnetic Materials Artificial van der Waals Heterostructures

Zhang, Yan 京都大学 DOI:10.14989/doctor.k24116

2022.05.23

概要

Atomically thin two-dimensional (2D) monolayer transition metal dichalcogenides (1L-TMDs) have been extensively studied due to their intriguing optical and electrical properties. Semiconducting 1L-TMDs with a direct band gap exhibits novel excitonic states such as tightly bound electron-hole pair by Coulomb interaction (excitons) because of the strong quantum confinement and reduced dielectric screening effect. Moreover, strong spin-orbit coupling and broken spatial inversion symmetry in 1L-TMDs give rise to doubly degenerate but inequivalent valleys (K+ and K− valley) located at corners of Brillouin zone in the momentum space and an effective coupling of spin and valley. The spin-valley polarized excitons accompanied with direct interband transitions at K+ and K− valley are optically generated by σ+ and σ− circularly polarized light, respectively, which also allows to control valley degree of freedom by circularly polarized light. The semiconducting 1L- TMDs with strong-light matter interaction will provide us novel platform to study and control emerging valley-physical properties.

2D materials including semiconducting 1L-TMDs can be freely stacked with other layered materials, which realizes artificial stacking van der Waals (vdW) heterostructures. The artificial vdW heterostructures provide us the opportunities of great number of material combinations with different physical properties, such as semiconducting, insulating, metallic, superconducting, and magnetic materials. The emerging optical phenomena of interactions between optical excitonic states and magnetic spins including magnetic elementary excitations are expected in the artificial semiconducting and magnetic material vdW heterostructures. These heterostructures push me to study novel light-matter interaction and its modulation by magnetic interactions.

In this thesis, I have studied the optical properties of excitonic states in monolayer MoSe2 (1L-MoSe2), and its magnetic vdW heterostructures. At first, I described the dynamics of valley polarized excitons and trions of 1L-MoSe2 under strong magnetic field to understand the fundamental valley-physics as a model system. Then, I have proposed new semiconducting and ferro-magnetic vdW heterostructures (1L- MoSe2/(La0.8Nd0.2)1.2Sr1.8Mn2O7)) with magnetic phase transition properties to reveal charge transfer and magnetic proximity effect. The photoluminescence (PL) properties of 1L-MoSe2 can be strongly influenced and controlled by the electronic and magnetic properties of Mn oxide underneath, and h-BN spacer between semiconducting and Mn oxide. Moreover, I have demonstrated that the valley Zeeman splitting and polarization of 1L-MoSe2 are significantly enhanced in the semiconducting and magnetic vdW heterostructures. I have also investigated the semiconducting and antiferromagnetic vdW heterostructures (1L-MoSe2/MnPS3). The fine spectral peaks in the low temperature PL spectra have been observed, which is attributed to intralayer moiré trion–magnon complexes. It is revealed that the intralayer moiré trion–magnon complexes keep the C3 symmetry and have longer lifetime and coherence time.

These discoveries and findings on novel optical properties in monolayer semiconductor, and its magnetic vdW heterostructures will provide deeper understanding of valley physics and a perspective for the optical functionalities by magnetic control. These fundamental studies are very important to realize spin- and valley- based applications with low energy cost.

この論文で使われている画像

参考文献

[1] B. Dubertret, T. Heine, M. Terrones, Acc. Chem. Res. 2015, 48, 1.

[2] J. M. Raimond, M. Brune, Q. Computation, F. De Martini, C. Monroe, 2004, 306, 666.

[3] S. Manzeli, D. Ovchinnikov, D. Pasquier, O. V. Yazyev, A. Kis, Nat. Rev. Mater. 2017, 2, 17033.

[4] N. Mounet, M. Gibertini, P. Schwaller, D. Campi, A. Merkys, A. Marrazzo, T. Sohier, I. E. Castelli, A. Cepellotti, G. Pizzi, N. Marzari, Nat. Nanotechnol. 2018, 13, 246.

[5] D. Geng, H. Y. Yang, Adv. Mater. 2018, 30, 1800865.

[6] G. Wang, A. Chernikov, M. M. Glazov, T. F. Heinz, X. Marie, T. Amand, B. Urbaszek, Rev. Mod. Phys. 2018, 90, 021001.

[7] M. Onga, Y. Zhang, T. Ideue, Y. Iwasa, Nat. Mater. 2017, 16, 1193.

[8] L. Yang, Q. Fu, W. Wang, J. Huang, J. Huang, J. Zhang, B. Xiang, Nanoscale 2015, 7, 10490.

[9] R. G. Dickinson, L. Pauling, J. Am. Chem. Soc. 1923, 45, 1466.

[10] J. A. Wilson, A. D. Yoffe, Adv. Phys. 1969, 18, 193.

[11] Proc. R. Soc. London. Ser. A. Math. Phys. Sci. 1963, 273, 69.

[12] M. Chhowalla, H. S. Shin, G. Eda, L. J. Li, K. P. Loh, H. Zhang, Nat. Chem. 2013, 5, 263.

[13] G. Moody, J. Schaibley, X. Xu, J. Opt. Soc. Am. B 2016, 33, C39.

[14] G. Yang, J. Li, H. Ma, Y. Yang, C. Li, X. Mao, F. Yin, Phys. Rev. B 2018, 98, 235419.

[15] Y. Lin, X. Ling, L. Yu, S. Huang, A. L. Hsu, Y.-H. Lee, J. Kong, M. S. Dresselhaus, T. Palacios, Nano Lett. 2014, 14, 5569.

[16] M. Grzeszczyk, M. R. Molas, K. Nogajewski, M. Bartoš, A. Bogucki, C. Faugeras, P. Kossacki, A. Babiński, M. Potemski, Sci. Rep. 2020, 10, 4981.

[17] Y. Li, Z. Qi, M. Liu, Y. Wang, X. Cheng, G. Zhang, L. Sheng, Nanoscale 2014, 6, 15248.

[18] T. Cao, G. Wang, W. Han, H. Ye, C. Zhu, J. Shi, Q. Niu, P. Tan, E. Wang, B. Liu, J. Feng, Nat. Commun. 2012, 3, 885.

[19] K. F. Mak, D. Xiao, J. Shan, Nat. Photonics 2018, 12, 451.

[20] J. R. Schaibley, H. Yu, G. Clark, P. Rivera, J. S. Ross, K. L. Seyler, W. Yao, X. Xu, Nat. Rev. Mater. 2016, 1, 16055.

[21] K. S. Novoselov, A. Mishchenko, A. Carvalho, A. H. Castro Neto, Science 2016, 353, 1.

[22] X. Wang, J. Zhu, K. L. Seyler, P. Rivera, H. Zheng, Y. Wang, M. He, T. Taniguchi, K. Watanabe, J. Yan, D. G. Mandrus, D. R. Gamelin, W. Yao, X. Xu, Nat. Nanotechnol. 2021, 16, 1208.

[23] N. Zhang, A. Surrente, M. Baranowski, D. K. Maude, P. Gant, A. Castellanos- Gomez, P. Plochocka, Nano Lett. 2018, 18, 7651.

[24] F. Cadiz, E. Courtade, C. Robert, G. Wang, Y. Shen, H. Cai, T. Taniguchi, K. Watanabe, H. Carrere, D. Lagarde, M. Manca, T. Amand, P. Renucci, S. Tongay, X. Marie, B. Urbaszek, Phys. Rev. X 2017, 7, 021026.

[25] T. Norden, C. Zhao, P. Zhang, R. Sabirianov, A. Petrou, H. Zeng, Nat. Commun. 2019, 10, 4163.

[26] P. Wei, S. Lee, F. Lemaitre, L. Pinel, D. Cutaia, W. Cha, F. Katmis, Y. Zhu, D. Heiman, J. Hone, J. S. Moodera, C.-T. Chen, Nat. Mater. 2016, 15, 711.

[27] C. Zhao, T. Norden, P. Zhang, P. Zhao, Y. Cheng, F. Sun, J. P. Parry, P. Taheri, J. Wang, Y. Yang, T. Scrace, K. Kang, S. Yang, G. X. Miao, R. Sabirianov, G. Kioseoglou, W. Huang, A. Petrou, H. Zeng, Nat. Nanotechnol. 2017, 12, 757.

[28] K. L. Seyler, D. Zhong, B. Huang, X. Linpeng, N. P. Wilson, T. Taniguchi, K. Watanabe, W. Yao, D. Xiao, M. A. McGuire, K.-M. C. Fu, X. Xu, Nano Lett. 2018, 18, 3823.

[29] C. Jin, E. C. Regan, A. Yan, M. Iqbal Bakti Utama, D. Wang, S. Zhao, Y. Qin, S. Yang, Z. Zheng, S. Shi, K. Watanabe, T. Taniguchi, S. Tongay, A. Zettl, F. Wang, Nature 2019, 567, 76.

[30] K. L. Seyler, P. Rivera, H. Yu, N. P. Wilson, E. L. Ray, D. G. Mandrus, J. Yan, W. Yao, X. Xu, Nature 2019, 567, 66.

[31] S. Miao, T. Wang, X. Huang, D. Chen, Z. Lian, C. Wang, M. Blei, T. Taniguchi, K. Watanabe, S. Tongay, Z. Wang, D. Xiao, Y.-T. Cui, S.-F. Shi, Nat. Commun. 2021, 12, 8.

[32] M. S. Hybertsen, S. G. Louie, Phys. Rev. B 1986, 34, 5390.

[33] G. Onida, L. Reining, A. Rubio, Rev. Mod. Phys. 2002, 74, 601.

[34] M. Bernardi, C. Ataca, M. Palummo, J. C. Grossman, Nanophotonics 2017, 6, 214.

[35] B. Partoens, F. M. Peeters, Phys. Rev. B 2006, 74, 075404.

[36] A. H. Castro Neto, F. Guinea, N. M. R. Peres, K. S. Novoselov, A. K. Geim, Rev. Mod. Phys. 2009, 81, 109.

[37] Y. Zhang, T. T. Tang, C. Girit, Z. Hao, M. C. Martin, A. Zettl, M. F. Crommie, Y. R. Shen, F. Wang, Nature 2009, 459, 820.

[38] M. Bernardi, C. Ataca, M. Palummo, J. C. Grossman, Nanophotonics 2017, 6, 479.

[39] T. Ohta, A. Bostwick, T. Seyller, K. Horn, E. Rotenberg, Science 2006, 313, 951.

[40] O. V. Yazyev, A. Kis, Mater. Today 2015, 18, 20.

[41] A. Splendiani, L. Sun, Y. Zhang, T. Li, J. Kim, C.-Y. Chim, G. Galli, F. Wang, Nano Lett. 2010, 10, 1271.

[42] K. F. Mak, C. Lee, J. Hone, J. Shan, T. F. Heinz, Phys. Rev. Lett. 2010, 105, 136805.

[43] Y. Xu, C. Horn, J. Zhu, Y. Tang, L. Ma, L. Li, S. Liu, K. Watanabe, T. Taniguchi, J. C. Hone, J. Shan, K. F. Mak, Nat. Mater. 2021, 20, 645.

[44] F. Hüser, T. Olsen, K. Thygesen, Phys. Rev. B 2013, 88, 245309.

[45] S. Latini, T. Olsen, K. S. Thygesen, Phys. Rev. B 2015, 92, 245123.

[46] B. Baumeier, D. Andrienko, M. Rohlfing, J. Chem. Theory Comput. 2012, 8, 2790.

[47] X. F. He, Phys. Rev. B 1991, 43, 2063.

[48] A. Chernikov, T. C. Berkelbach, H. M. Hill, A. Rigosi, Y. Li, O. B. Aslan, D. R. Reichman, M. S. Hybertsen, T. F. Heinz, Phys. Rev. Lett. 2014, 113, 076802.

[49] A. Raja, A. Chaves, J. Yu, G. Arefe, H. M. Hill, A. F. Rigosi, T. C. Berkelbach, P. Nagler, C. Schüller, T. Korn, C. Nuckolls, J. Hone, L. E. Brus, T. F. Heinz, D. R. Reichman, A. Chernikov, Nat. Commun. 2017, 8, 15251.

[50] A. Chernikov, T. C. Berkelbach, H. M. Hill, A. Rigosi, Y. Li, O. B. Aslan, D. R. Reichman, M. S. Hybertsen, T. F. Heinz, Phys. Rev. Lett. 2014, 113, 076802.

[51] W. Zhao, Z. Ghorannevis, L. Chu, M. Toh, C. Kloc, P.-H. Tan, G. Eda, ACS Nano 2013, 7, 791.

[52] C. Ruppert, O. B. Aslan, T. F. Heinz, Nano Lett. 2014, 14, 6231.

[53] A. Arora, K. Nogajewski, M. Molas, M. Koperski, M. Potemski, Nanoscale 2015, 7, 20769.

[54] X.-X. Zhang, Y. You, S. Y. F. Zhao, T. F. Heinz, Phys. Rev. Lett. 2015, 115, 257403.

[55] O. Gunawan, Y. P. Shkolnikov, K. Vakili, T. Gokmen, E. P. De Poortere, M. Shayegan, Phys. Rev. Lett. 2006, 97, 186404.

[56] A. Rycerz, J. Tworzydło, C. W. J. Beenakker, Nat. Phys. 2007, 3, 172.

[57] D. Xiao, G.-B. Liu, W. Feng, X. Xu, W. Yao, Phys. Rev. Lett. 2012, 108, 196802.

[58] Z. Y. Zhu, Y. C. Cheng, U. Schwingenschlögl, Phys. Rev. B 2011, 84, 153402.

[59] G.-B. Liu, W.-Y. Shan, Y. Yao, W. Yao, D. Xiao, Phys. Rev. B 2013, 88, 085433.

[60] Y. Song, H. Dery, Phys. Rev. Lett. 2013, 111, 026601.

[61] C. J. Ciccarino, T. Christensen, R. Sundararaman, P. Narang, Nano Lett. 2018, 18, 5709.

[62] G. Aivazian, Z. Gong, A. M. Jones, R. L. Chu, J. Yan, D. G. Mandrus, C. Zhang, D. Cobden, W. Yao, X. Xu, Nat. Phys. 2015, 11, 148.

[63] X. Xu, W. Yao, D. Xiao, T. F. Heinz, Nat. Phys. 2014, 10, 343.

[64] A. Srivastava, M. Sidler, A. V. Allain, D. S. Lembke, A. Kis, A. Imamoğlu, Nat. Phys. 2015, 11, 141.

[65] W. Yao, D. Xiao, Q. Niu, Phys. Rev. B 2008, 77, 235406.

[66] S. A. Vitale, D. Nezich, J. O. Varghese, P. Kim, N. Gedik, P. Jarillo-Herrero, D. Xiao, M. Rothschild, Small 2018, 14, 1801483.

[67] K. F. Mak, K. He, J. Shan, T. F. Heinz, Nat. Nanotechnol. 2012, 7, 494.

[68] H. Zeng, J. Dai, W. Yao, D. Xiao, X. Cui, Nat. Nanotechnol. 2012, 7, 490.

[69] D. MacNeill, C. Heikes, K. F. Mak, Z. Anderson, A. Kormányos, V. Zólyomi, J. Park, D. C. Ralph, Phys. Rev. Lett. 2015, 114, 037401.

[70] H. Rostami, A. G. Moghaddam, R. Asgari, Phys. Rev. B 2013, 88, 085440.

[71] K. S. Novoselov, A. Mishchenko, A. Carvalho, A. H. Castro Neto, Science. 2016, 353, aac9439.

[72] C. Zhao, T. Norden, P. Zhang, P. Zhao, Y. Cheng, F. Sun, J. P. Parry, P. Taheri, J. Wang, Y. Yang, T. Scrace, K. Kang, S. Yang, G. Miao, R. Sabirianov, G. Kioseoglou, W. Huang, A. Petrou, H. Zeng, Nat. Nanotechnol. 2017, 12, 757.

[73] D. Zhong, K. L. Seyler, X. Linpeng, R. Cheng, N. Sivadas, B. Huang, E. Schmidgall, T. Taniguchi, K. Watanabe, M. A. McGuire, W. Yao, D. Xiao, K.- M. C. Fu, X. Xu, Sci. Adv. 2017, 3, e1603113.

[74] J. Kang, S. Tongay, J. Zhou, J. Li, J. Wu, Appl. Phys. Lett. 2013, 102, 012111.

[75] Y. Liu, C. Zeng, J. Yu, J. Zhong, B. Li, Z. Zhang, Z. Liu, Z. M. Wang, A. Pan, X. Duan, Chem. Soc. Rev. 2021, 50, 6401.

[76] C. R. Dean, A. F. Young, I. Meric, C. Lee, L. Wang, S. Sorgenfrei, K. Watanabe, T. Taniguchi, P. Kim, K. L. Shepard, J. Hone, Nat. Nanotechnol. 2010, 5, 722.

[77] M. Kubota, H. Fujioka, K. Hirota, K. Ohoyama, Y. Moritomo, H. Yoshizawa, Y. Endoh, J. Phys. Soc. Japan 2000, 69, 1606.

[78] L. Wang, I. Meric, P. Y. Huang, Q. Gao, Y. Gao, H. Tran, T. Taniguchi, K. Watanabe, L. M. Campos, D. A. Muller, J. Guo, P. Kim, J. Hone, K. L. Shepard, C. R. Dean, Science 2013, 342, 614.

[79] Nanophoton corp, “Nanophoton website,” can be found under https://www.nanophoton.net/products/ramantouch, 2020.

[80] “Homepage of NIREOS,” can be found under https://www.nireos.com/gemini/#tab-id-4.

[81] K. Shinokita, X. Wang, Y. Miyauchi, K. Watanabe, T. Taniguchi, K. Matsuda, Adv. Funct. Mater. 2019, 29, 1900260.

[82] H. Yuan, X. Wang, B. Lian, H. Zhang, X. Fang, B. Shen, G. Xu, Y. Xu, S. C. Zhang, H. Y. Hwang, Y. Cui, Nat. Nanotechnol. 2014, 9, 851.

[83] Y. J. Zhang, T. Oka, R. Suzuki, J. T. Ye, Y. Iwasa, Science 2014, 344, 725.

[84] F. Liu, J. Zhou, C. Zhu, Z. Liu, Adv. Funct. Mater. 2017, 27, 1602404.

[85] G. Aivazian, Z. Gong, A. M. Jones, R. L. Chu, J. Yan, D. G. Mandrus, C. Zhang, D. Cobden, W. Yao, X. Xu, Nat. Phys. 2015, 11, 148.

[86] A. Srivastava, M. Sidler, A. V. Allain, D. S. Lembke, A. Kis, A. Imamoʇlu, Nat. Phys. 2015, 11, 141.

[87] G. Plechinger, P. Nagler, A. Arora, A. Granados del Águila, M. V. Ballottin, T. Frank, P. Steinleitner, M. Gmitra, J. Fabian, P. C. M. Christianen, R. Bratschitsch, C. Schüller, T. Korn, Nano Lett. 2016, 16, 7899.

[88] T. Smoleński, M. Goryca, M. Koperski, C. Faugeras, T. Kazimierczuk, A. Bogucki, K. Nogajewski, P. Kossacki, M. Potemski, Phys. Rev. X 2016, 6, 021024.

[89] Y. Li, J. Ludwig, T. Low, A. Chernikov, X. Cui, G. Arefe, Y. D. Kim, A. M. van der Zande, A. Rigosi, H. M. Hill, S. H. Kim, J. Hone, Z. Li, D. Smirnov, T. F. Heinz, Phys. Rev. Lett. 2014, 113, 266804.

[90] A. Arora, R. Schmidt, R. Schneider, M. R. Molas, I. Breslavetz, M. Potemski, R. Bratschitsch, Nano Lett. 2016, 16, 3624.

[91] A. A. Mitioglu, K. Galkowski, A. Surrente, L. Klopotowski, D. Dumcenco, A. Kis, D. K. Maude, P. Plochocka, Phys. Rev. B 2016, 93, 165412.

[92] S. Dal Conte, F. Bottegoni, E. A. A. Pogna, D. De Fazio, S. Ambrogio, I. Bargigia, C. D’Andrea, A. Lombardo, M. Bruna, F. Ciccacci, A. C. Ferrari, G. Cerullo, M. Finazzi, Phys. Rev. B 2015, 92, 235425.

[93] C. R. Zhu, K. Zhang, M. Glazov, B. Urbaszek, T. Amand, Z. W. Ji, B. L. Liu, X. Marie, Phys. Rev. B 2014, 90, 161302.

[94] L. Yang, N. A. Sinitsyn, W. Chen, J. Yuan, J. Zhang, J. Lou, S. A. Crooker, Nat. Phys. 2015, 11, 830.

[95] J. Huang, T. B. Hoang, T. Ming, J. Kong, M. H. Mikkelsen, Phys. Rev. B 2017, 95, 075428.

[96] G. Plechinger, P. Nagler, A. Arora, R. Schmidt, A. Chernikov, A. G. del Águila, P. C. M. Christianen, R. Bratschitsch, C. Schüller, T. Korn, Nat. Commun. 2016, 7, 12715.

[97] T. Yan, X. Qiao, P. Tan, X. Zhang, Sci. Rep. 2015, 5, 15625.

[98] Y. Miyauchi, S. Konabe, F. Wang, W. Zhang, A. Hwang, Y. Hasegawa, L. Zhou, S. Mouri, M. Toh, G. Eda, K. Matsuda, Nat. Commun. 2018, 9, 2598.

[99] C. Mai, A. Barrette, Y. Yu, Y. G. Semenov, K. W. Kim, L. Cao, K. Gundogdu, Nano Lett. 2014, 14, 202.

[100] C. Mai, Y. G. Semenov, A. Barrette, Y. Yu, Z. Jin, L. Cao, K. W. Kim, K. Gundogdu, Phys. Rev. B 2014, 90, 041414.

[101] Q. Wang, S. Ge, X. Li, J. Qiu, Y. Ji, J. Feng, D. Sun, ACS Nano 2013, 7, 11087.

[102] Y. Zhang, K. Shinokita, K. Watanabe, T. Taniguchi, Y. Miyauchi, K. Matsuda, Adv. Funct. Mater. 2021, 31, 2006064.

[103] G. Wang, E. Palleau, T. Amand, S. Tongay, X. Marie, B. Urbaszek, Appl. Phys. Lett. 2015, 106, 112101.

[104] D. MacNeill, C. Heikes, K. F. Mak, Z. Anderson, A. Kormányos, V. Zólyomi, J. Park, D. C. Ralph, Phys. Rev. Lett. 2015, 114, 037401.

[105] J. S. Ross, S. Wu, H. Yu, N. J. Ghimire, A. M. Jones, G. Aivazian, J. Yan, D. G. Mandrus, D. Xiao, W. Yao, X. Xu, Nat. Commun. 2013, 4, 1474.

[106] D. Lagarde, L. Bouet, X. Marie, C. R. Zhu, B. L. Liu, T. Amand, P. H. Tan, B. Urbaszek, Phys. Rev. Lett. 2014, 112, 047401.

[107] D. Schmidt, T. Godde, J. Schmutzler, M. Aßmann, J. Debus, F. Withers, E. M. Alexeev, O. Del Pozo-Zamudio, O. V. Skrypka, K. S. Novoselov, M. Bayer, A. I. Tartakovskii, Phys. Rev. B 2016, 94, 165301.

[108] C. Robert, D. Lagarde, F. Cadiz, G. Wang, B. Lassagne, T. Amand, A. Balocchi, P. Renucci, S. Tongay, B. Urbaszek, X. Marie, Phys. Rev. B 2016, 93, 205423.

[109] M. Palummo, M. Bernardi, J. C. Grossman, Nano Lett. 2015, 15, 2794.

[110] G. Kioseoglou, A. T. Hanbicki, M. Currie, A. L. Friedman, D. Gunlycke, B. T. Jonker, Appl. Phys. Lett. 2012, 101, 221907.

[111] K. Shinokita, X. Wang, Y. Miyauchi, K. Watanabe, T. Taniguchi, S. Konabe, K. Matsuda, Phys. Rev. B 2019, 100, 161304.

[112] C. M. Chow, H. Yu, A. M. Jones, J. R. Schaibley, M. Koehler, D. G. Mandrus, R. Merlin, W. Yao, X. Xu, npj 2D Mater. Appl. 2017, 1, 33.

[113] G. Kioseoglou, A. T. Hanbicki, M. Currie, A. L. Friedman, B. T. Jonker, Sci. Rep. 2016, 6, 25041.

[114] K. F. Mak, K. He, C. Lee, G. H. Lee, J. Hone, T. F. Heinz, J. Shan, Nat. Mater. 2013, 12, 207.

[115] G. Plechinger, P. Nagler, A. Arora, R. Schmidt, A. Chernikov, A. G. del Águila, P. C. M. Christianen, R. Bratschitsch, C. Schüller, T. Korn, Nat. Commun. 2016, 7, 12715.

[116] M. Selig, G. Berghäuser, A. Raja, P. Nagler, C. Schüller, T. F. Heinz, T. Korn, A. Chernikov, E. Malic, A. Knorr, Nat. Commun. 2016, 7, 13279.

[117] J. Pei, J. Yang, T. Yildirim, H. Zhang, Y. Lu, Adv. Mater. 2018, 31, 1706945.

[118] Q. Zhang, S. A. Yang, W. Mi, Y. Cheng, U. Schwingenschlögl, Adv. Mater. 2016, 28, 959.

[119] Y. Moritomo, A. Asamitsu, H. Kuwahara, Y. Tokura, Nature 1996, 380, 141.

[120] T. Ishikawa, T. Kimura, T. Katsufuji, Y. Tokura, Phys. Rev. B 1998, 57, 8079.

[121] M. Baldini, T. Muramatsu, M. Sherafati, H. K. Mao, L. Malavasi, P. Postorino, S. Satpathy, V. V. Struzhkin, Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2015, 112, 10869.

[122] G. T. Woods, P. Poddar, H. Srikanth, Y. M. Mukovskii, J. Appl. Phys. 2005, 97, 1.

[123] Y. Moritomo, Y. Maruyama, T. Akimoto, A. Nakamura, Phys. Rev. B 1997, 56, R7057.

[124] K. Hirota, S. Ishihara, H. Fujioka, M. Kubota, H. Yoshizawa, Y. Moritomo, Y. Endoh, S. Maekawa, Phys. Rev. B 2002, 65, 064414.

[125] J. F. Mitchell, D. N. Argyriou, J. D. Jorgensen, D. G. Hinks, C. D. Potter, S. D. Bader, Phys. Rev. B 1997, 55, 63.

[126] D. S. Dessau, T. Saitoh, C. H. Park, Z. H. Shen, P. Villella, N. Hamada, Y. Moritomo, Y. Tokura, Phys. Rev. Lett. 1998, 81, 192.

[127] Stephen Blundell, Magnetism in Condensed Matter, 2001.

[128] Y. Zhang, K. Shinokita, K. Watanabe, T. Taniguchi, M. Goto, D. Kan, Y. Shimakawa, Y. Moritomo, T. Nishihara, Y. Miyauchi, K. Matsuda, Adv. Mater. 2020, 32, 2003501.

[129] J. Kutrowska-Girzycka, P. Kapuściński, L. Bryja, A. Wójs, J. Jadczak, Y. S. Huang, Nanotechnology 2017, 28, 395702.

[130] J. Ye, T. Yan, B. Niu, Y. Li, X. Zhang, Sci. Rep. 2018, 8, 2389.

[131] N. Lundt, E. Cherotchenko, O. Iff, X. Fan, Y. Shen, P. Bigenwald, A. V. Kavokin, S. Höfling, C. Schneider, Appl. Phys. Lett. 2018, 112, 031107.

[132] K. P. O’Donnell, X. Chen, Appl. Phys. Lett. 1991, 58, 2924.

[133] S. Tongay, J. Zhou, C. Ataca, K. Lo, T. S. Matthews, J. Li, J. C. Grossman, J. Wu, Nano Lett. 2012, 12, 5576.

[134] H. Wang, C. Zhang, W. Chan, C. Manolatou, S. Tiwari, F. Rana, Phys. Rev. B 2016, 93, 045407.

[135] M. Palummo, M. Bernardi, J. C. Grossman, Nano Lett. 2015, 15, 2794.

[136] M. Drüppel, T. Deilmann, P. Krüger, M. Rohlfing, Nat. Commun. 2017, 8, 2117.

[137] W. Xu, D. Kozawa, Y. Zhou, Y. Wang, Y. Sheng, T. Jiang, M. S. Strano, J. H. Warner, Small 2020, 16, 1905985.

[138] L. Zhang, H. Yan, X. Sun, M. Dong, T. Yildirim, B. Wang, B. Wen, G. P. Neupane, A. Sharma, Y. Zhu, J. Zhang, K. Liang, B. Liu, H. T. Nguyen, D. Macdonald, Y. Lu, Nanoscale 2019, 11, 418.

[139] F. Gao, Y. Gong, M. Titze, R. Almeida, P. M. Ajayan, H. Li, Phys. Rev. B 2016, 94, 245413.

[140] S. Mouri, Y. Miyauchi, K. Matsuda, Nano Lett. 2013, 13, 5944.

[141] D. Kozawa, R. Kumar, A. Carvalho, K. Kumar Amara, W. Zhao, S. Wang, M. Toh, R. M. Ribeiro, A. H. Castro Neto, K. Matsuda, G. Eda, Nat. Commun. 2014, 5, 4543.

[142] Y. P. Varshni, Physica 1967, 34, 149.

[143] G. D. Shepard, J. V. Ardelean, O. A. Ajayi, D. Rhodes, X. Zhu, J. C. Hone, S. Strauf, ACS Nano 2017, 11, 11550.

[144] H. Zhou, Y. Zhao, W. Tao, Y. Li, Q. Zhou, H. Zhu, ACS Nano 2020, 14, 4618.

[145] J. Tersoff, Phys. Rev. Lett. 1984, 52, 465.

[146] A. Kerelsky, A. Nipane, D. Edelberg, D. Wang, X. Zhou, A. Motmaendadgar, H. Gao, S. Xie, K. Kang, J. Park, J. Teherani, A. Pasupathy, Nano Lett. 2017, 17, 5962.

[147] T. Musso, P. V. Kumar, J. C. Grossman, A. S. Foster, Adv. Electron. Mater. 2017, 3, 1600318.

[148] B. Scharf, G. Xu, A. Matos-Abiague, I. Žutić, Phys. Rev. Lett. 2017, 119, 127403.

[149] A. Nagashima, N. Tejima, Y. Gamou, T. Kawai, C. Oshima, Phys. Rev. B 1995, 51, 4606.

[150] G. Wang, L. Bouet, M. M. Glazov, T. Amand, E. L. Ivchenko, E. Palleau, X. Marie, B. Urbaszek, 2D Mater. 2015, 2, 034002.

[151] C. Zou, C. Cong, J. Shang, C. Zhao, M. Eginligil, L. Wu, Y. Chen, H. Zhang, S. Feng, J. Zhang, H. Zeng, W. Huang, T. Yu, Nano Res. 2018, 11, 6252.

[152] K. Zollner, M. Gmitra, T. Frank, J. Fabian, Phys. Rev. B 2016, 94, 155441.

[153] K. Zollner, P. E. Faria Junior, J. Fabian, Phys. Rev. B 2020, 101, 085112.

[154] P. Rivera, K. L. Seyler, H. Yu, J. R. Schaibley, J. Yan, D. G. Mandrus, W. Yao, X. Xu, Science 2016, 351, 688.

[155] Y. Cao, V. Fatemi, A. Demir, S. Fang, S. L. Tomarken, J. Y. Luo, J. D. Sanchez- Yamagishi, K. Watanabe, T. Taniguchi, E. Kaxiras, R. C. Ashoori, P. Jarillo- Herrero, Nature 2018, 556, 80.

[156] Y. Cao, V. Fatemi, S. Fang, K. Watanabe, T. Taniguchi, E. Kaxiras, P. Jarillo- Herrero, Nature 2018, 556, 43.

[157] K. Tran, G. Moody, F. Wu, X. Lu, J. Choi, K. Kim, A. Rai, D. A. Sanchez, J. Quan, A. Singh, J. Embley, A. Zepeda, M. Campbell, T. Autry, T. Taniguchi, K. Watanabe, N. Lu, S. K. Banerjee, K. L. Silverman, S. Kim, E. Tutuc, L. Yang, A. H. MacDonald, X. Li, Nature 2019, 567, 71.

[158] E. M. Alexeev, D. A. Ruiz-Tijerina, M. Danovich, M. J. Hamer, D. J. Terry, P. K. Nayak, S. Ahn, S. Pak, J. Lee, J. I. Sohn, M. R. Molas, M. Koperski, K. Watanabe, T. Taniguchi, K. S. Novoselov, R. V. Gorbachev, H. S. Shin, V. I. Fal’ko, A. I. Tartakovskii, Nature 2019, 567, 81.

[159] M. Förg, A. S. Baimuratov, S. Y. Kruchinin, I. A. Vovk, J. Scherzer, J. Förste, V. Funk, K. Watanabe, T. Taniguchi, A. Högele, Nat. Commun. 2021, 12, 1656.

[160] A. R. Wildes, V. Simonet, E. Ressouche, G. J. McIntyre, M. Avdeev, E. Suard, S. A. J. Kimber, D. Lançon, G. Pepe, B. Moubaraki, T. J. Hicks, Phys. Rev. B 2015, 92, 224408.

[161] Z. Ni, A. V. Haglund, H. Wang, B. Xu, C. Bernhard, D. G. Mandrus, X. Qian, E. J. Mele, C. L. Kane, L. Wu, Nat. Nanotechnol. 2021, 16, 782.

[162] S. L. Gnatchenko, I. S. Kachur, V. G. Piryatinskaya, Y. M. Vysochanskii, M. I. Gurzan, Low Temp. Phys. 2011, 37, 144.

[163] M. Onga, M. Onga, Y. Sugita, T. Ideue, T. Ideue, Y. Nakagawa, Y. Nakagawa, R. Suzuki, R. Suzuki, Y. Motome, Y. Iwasa, Nano Lett. 2020, 20, 4625.

[164] X. Wang, J. Cao, Z. Lu, A. Cohen, H. Kitadai, T. Li, Q. Tan, M. Wilson, C. H. Lui, D. Smirnov, S. Sharifzadeh, X. Ling, Nat. Mater. 2021, 20, 964.

[165]K. Hwangbo, Q. Zhang, Q. Jiang, Y. Wang, J. Fonseca, C. Wang, G. M. Diederich, D. R. Gamelin, D. Xiao, J.-H. Chu, W. Yao, X. Xu, Nat. Nanotechnol. 2021, 16, 655.

[166] S. Kang, K. Kim, B. H. Kim, J. Kim, K. I. Sim, J. U. Lee, S. Lee, K. Park, S. Yun, T. Kim, A. Nag, A. Walters, M. Garcia-Fernandez, J. Li, L. Chapon, K. J. Zhou, Y. W. Son, J. H. Kim, H. Cheong, J. G. Park, Nature 2020, 583, 785.

[167] Y. J. Sun, Q. H. Tan, X. L. Liu, Y. F. Gao, J. Zhang, J. Phys. Chem. Lett. 2019, 10, 3087.

[168] Y. Guo, C. Liu, Q. Yin, C. Wei, S. Lin, T. B. Hoffman, Y. Zhao, J. H. Edgar, Q. Chen, S. P. Lau, J. Dai, H. Yao, H.-S. P. Wong, Y. Chai, ACS Nano 2016, 10, 8980.

[169] Y. Zhang, K. Shinokita, K. Watanabe, T. Taniguchi, Y. Miyauchi, K. Matsuda, Adv. Funct. Mater. 2020, 2006064.

[170] J. S. Ross, S. Wu, H. Yu, N. J. Ghimire, A. M. Jones, G. Aivazian, J. Yan, D. G. Mandrus, D. Xiao, W. Yao, X. Xu, Nat. Commun. 2013, 4, 1474.

[171] A. R. Wildes, B. Roessli, B. Lebech, K. W. Godfrey, J. Phys. Condens. Matter 1998, 10, 6417.

[172] S. Mouri, W. Zhang, D. Kozawa, Y. Miyauchi, G. Eda, K. Matsuda, Nanoscale 2017, 9, 6674.

[173] J. Joshi, T. Zhou, S. Krylyuk, A. V. Davydov, I. Žutić, P. M. Vora, ACS Nano 2020, 14, 8528.

[174] H. Yu, G.-B. Liu, J. Tang, X. Xu, W. Yao, Sci. Adv. 2017, 3, e1701696.

[175] E. Marcellina, X. Liu, Z. Hu, A. Fieramosca, Y. Huang, W. Du, S. Liu, J. Zhao, K. Watanabe, T. Taniguchi, Q. Xiong, Nano Lett. 2021, 21, 4461.

[176] Z. Li, X. Lu, D. F. Cordovilla Leon, Z. Lyu, H. Xie, J. Hou, Y. Lu, X. Guo, A. Kaczmarek, T. Taniguchi, K. Watanabe, L. Zhao, L. Yang, P. B. Deotare, ACS Nano 2021, 15, 1539.

[177] K. Shinokita, Y. Miyauchi, K. Watanabe, T. Taniguchi, K. Matsuda, Nano Lett. 2021, 21, 5938.

[178] Y. Li, A. Chernikov, X. Zhang, A. Rigosi, H. M. Hill, A. M. van der Zande, D. A. Chenet, E.-M. Shih, J. Hone, T. F. Heinz, Phys. Rev. B 2014, 90, 205422.

[179] Y. Bai, L. Zhou, J. Wang, W. Wu, L. J. McGilly, D. Halbertal, C. F. B. Lo, F. Liu, J. Ardelean, P. Rivera, N. R. Finney, X. C. Yang, D. N. Basov, W. Yao, X. Xu, J. Hone, A. N. Pasupathy, X. Y. Zhu, Nat. Mater. 2020, 19, 1068.

[180] P. Hohenberg, W. Kohn, Phys. Rev. 1964, 136, B864.

[181] W. Kohn, L. J. Sham, Phys. Rev. 1965, 140, A1133.

[182] Y. Morikawa, K. Iwata, K. Terakura, Appl. Surf. Sci. 2001, 169–170, 11.

[183] https://state-doc.readthedocs.io/en/latest/index.html.

[184] J. P. Perdew, K. Burke, M. Ernzerhof, Phys. Rev. Lett. 1996, 77, 3865.

[185] K. Lee, É. D. Murray, L. Kong, B. I. Lundqvist, D. C. Langreth, Phys. Rev. B 2010, 82, 081101.

[186] V. R. Cooper, Phys. Rev. B 2010, 81, 161104.

[187] W. Kohn, L. J. Sham, Phys. Rev. 1965, 140, A1133.

[188] G. Moody, K. Tran, X. Lu, T. Autry, J. M. Fraser, R. P. Mirin, L. Yang, X. Li, K. L. Silverman, Phys. Rev. Lett. 2018, 121, 57403.

[189] M. Brotons-Gisbert, H. Baek, A. Molina-Sánchez, A. Campbell, E. Scerri, D. White, K. Watanabe, T. Taniguchi, C. Bonato, B. D. Gerardot, Nat. Mater. 2020, 19, 630.

[190] W. Li, X. Lu, S. Dubey, L. Devenica, A. Srivastava, Nat. Mater. 2020, 19, 624.

[191] C. Kammerer, G. Cassabois, C. Voisin, M. Perrin, C. Delalande, P. Roussignol, J. M. Gérard, Appl. Phys. Lett. 2002, 81, 2737.

[192] I. Sarpkaya, Z. Zhang, W. Walden-Newman, X. Wang, J. Hone, C. W. Wong, S. Strauf, Nat. Commun. 2013, 4, 2152.

[193]T. Kuroda, Y. Sakuma, K. Sakoda, K. Takemoto, T. Usuki, Appl. Phys. Lett. 2007, 91, 223113.

参考文献をもっと見る

全国の大学の
卒論・修論・学位論文

一発検索!

この論文の関連論文を見る