ZUSAMMENFASSUNG Wir berichten von einem anomalen Valley-Zeeman-Effekt in einem Monolayer, der durch in-Plane-Magnetfelder induziert wird. Polarisation-resolvierte Photolumineszenz bei K zeigt lineare Valley-Spaltungen mit effektiven g-Faktoren von (Trion), (Intravalley A-Exziton) und (Intervallley-Exziton) in Voigt-Geometrie. Diese Werte übersteigen sowohl die Out-of-Plane-Antwort () als auch die erwartete Nullspaltung für in-Plane-Felder in binären Übergangsmetall-Dichalkogeniden. Entscheidenderweise ergibt das resonante unelastische Laserlichstreuen viel kleinere g-Faktoren von 1,16–1,67, konsistent mit der Zeeman-Spaltung von Einzelteilchen. Die Diskrepanz des g-Faktors im Faktor vier mit nahezu konstantem Anstieg über exzitonicen Komplexen deutet darauf hin, dass die anomale Valley-Spaltung aus vielen Körperwechselwirkungen resultiert. Wir führen diesen Effekt auf anisotrope Tensor-Austauschkopplung zwischen Exzitonen und dem spinpolarisierten Fermi-Meer zurück. Das helle Exziton trägt eine valley-antisymmetrische Gesamtdrehimpuls, während das in-Plane-Feld die Pauli-paramagnetische Polarisation im Fermi-Meer induziert. Isotroper Austausch kann diese orthogonalen Spin-Komponenten nicht koppeln, aber spin-Bahn-induzierter anisotroper Austausch ermöglicht die Kopplung und erzeugt valley-abhängige Energieverschiebungen. Der Effekt wird verstärkt, weil die Spin-Bahn-Spaltung im Leitungsband nahezu verschwindet, wodurch die in-Plane-Anfälligkeit des Fermi-Meeres freigeschaltet wird. Unsere Ergebnisse etablieren TMDC-Legierungen nahe dem Spin-Bahn-Übergang als Plattform für viele-Körper-verstärkte Valley-Manipulation unter Verwendung von in-Plane-Magnetfeldern.
Schindler et al. (Tue,) haben diese Frage untersucht.