Research Highlights

[18 05월] 김종환 교수 연구실

Imaging of pure spin-valley diffusion current in WS2-WSe2 heterostructures

Science, 360, 893-896 (2018)

관리자 | 2018.10.22 10:10 | 조회 2699





Abstract

Transition metal dichalcogenide (TMDC) materials are promising for spintronic and valleytronic applications because valley-polarized excitations can be generated and manipulated with circularly polarized photons and the valley and spin degrees of freedom are locked by strong spin-orbital interactions. In this study we demonstrate efficient generation of a pure and locked spin-valley diffusion current in tungsten disulfide (WS2)–tungsten diselenide (WSe2) heterostructures without any driving electric field. We imaged the propagation of valley current in real time and space by pump-probe spectroscopy. The valley current in the heterostructures can live for more than 20 microseconds and propagate over 20 micrometers; both the lifetime and the diffusion length can be controlled through electrostatic gating. The high-efficiency and electric-field–free generation of a locked spin-valley current in TMDC heterostructures holds promise for applications in spin and valley devices.

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Imaging of pure spin-valley diffusion current in WS2-WSe2 heterostructures

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