吉首大学学报(自然科学版)

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交换场和非共振光对单层MoS2能带结构的调控

张新成,廖文虎   

  1. (吉首大学物理与机电工程学院,湖南 吉首 416000)
  • 出版日期:2018-05-25 发布日期:2018-06-27
  • 通讯作者: 廖文虎(1978—),男,湖北宜昌人,吉首大学物理与机电工程学院副教授,博士,主要从事介观纳米体系量子输运及其调控研究.
  • 基金资助:

    国家自然科学基金资助项目(11664010);湖南省自然科学基金资助项目(2017JJ2217);湖南省自然科学基金资助青年项目(12JJ4003);吉首大学校级科研项目(JDY16021);吉首大学研究生科研创新项目(JGY201763)

Manipulation of the Electronic Band Structure of Monolayer MoS2 in Presence of Exchange Field and Off-Resonant Light

ZHANG Xincheng,LIAO Wenhu   

  1. (College of Physics and Electromechanical Engineering,Jishou University,Jishou 416000,Hunan China)
  • Online:2018-05-25 Published:2018-06-27

摘要:

基于紧束缚近似下的低能有效哈密顿模型,研究了外部磁近邻交换场和非共振圆偏振光对单层二硫化钼(MoS2)电子能带结构的调控.研究结果表明,磁近邻交换场能有效调控导带和价带的自旋劈裂,单层MoS2 K谷附近能隙随着非共振圆偏振光引起的有效能的增大而增大,K′谷附近能隙随着非共振圆偏振光引起的有效能的增大先减小后增大,实现半导体-金属-半导体转变.因而,可以利用磁近邻交换场和非共振圆偏振光将单层MoS2调制成自旋和光电特性优异的新带隙材料.

关键词: 二硫化钼, 磁近邻交换场, 非共振圆偏振光, 能带结构

Abstract:

Utilizing the low energy effective Hamilton model from the tight-binding approximation,we have  investigated the electronic band structure of the monolayer MoS2 in the presence of magnetic exchange field and off-resonant circularly polarized light.The obtained results show that,the magnetic exchange field can break and/or modulate the spin degeneracy of the conduction and/or valence bands,and the band gaps around K point of the monolayer MoS2 increase with the external off-resonant circularly polarized light induced effective energy;while those around K′ increase firstly and then decrease with the light field induced effective energy,realizing the transition of semiconductor-metal-semiconductor.Therefore,the two-dimensional MoS2 can be tuned to be new bandgap materials with excellent spin and optoelectrical properties.

Key words: MoS2, magnetic exchange field, off-resonant light, electronic band structure

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