中国科学院上海光学精密机械研究所(简称:上海光机所)成立于1964年5月,是我国建立最早、规模最大的激光科学技术专业研究所。发展至今,已形成以探索现代光学重大基础及应用基础前沿、发展大型激光工程技术并开拓激光与光电子高技术应用为重点的综合性研究所。研究...
中国科学院上海光学精密机械研究所(简称:上海光机所)是我国建立最早、规模最大的激光专业研究所,成立于1964年,现已发展成为以探索现代光学重大基础及应用基础前沿研究、发展大型激光工程技术并开拓激光与光电子高技术应用为重点的综合性研究所。重...
上海光机所国际合作工作始终围绕上海光机所的主责主业,以服务重大任务和国家需求为牵引,强化目标导向,注重内外集成协同,加强重大国际合作任务的谋划。坚持“战略布局,需求牵引,技术引领,合作共赢”的原则,基于科技部授予的国家国际科技合作基地及本单位学科技术优势,围绕“一带一路”国家倡议,深化拓展与发达国家实质性合作,夯实海外机构建设,积极培育和发起国际大科学计划,加强国际组织任职推荐,组织相关国际会议等,汇聚各类国际人才,建立以“平台-人才-项目-组织”合作模式,融入全球创新合作网络,助力上海光机所成为国际一流科研机构。上海光机所国际合作一直得到所领导的高度重视,历届所长亲自主管国际合作。1972年,上海光机所接待诺贝尔奖的美籍华裔科学家杨振宁,标志着我所第一次对外开放。2007年,被科技部首批授予“科技部国际科技合作基地”。2016年,科技部首次对全国2006-2008年间认定的113家国际合作基地进行了评估,上海光机所获评“优秀”。2021年,科技部首次对全国719家国际合作基地进行了评估,上海光机所持续获评“ 优秀”。王岐山副主席到上海光机所视察时,对上海光机所近几年取得的系列科技成果,以及重大国际合作项目“中以高功...
作为我国建立最早、规模最大的激光科学技术专业研究所,和首批上海市科普教育基地之一,中国科学院上海光学精密机械研究所(简称:上海光机所)在致力于科技创新的同时,十分重视科普工作。多年来,上海光机所借助科研院所强大的科普资源优势,围绕光学与激光科学技术,积极开展公众开放日、科普讲座、科技课堂、科普作品创...
超强激光科学卓越创新简报
(第三百六十一期)
2023年2月14日
上海光机所在探测单层二维材料Rashba型自旋轨道耦合研究方面取得新进展
近日,中国科学院上海光学精密机械研究所强场激光物理国家重点实验室研究团队,在利用强场激光诱导的超快谷电子极化来探测单层MoS2中Rashba型自旋轨道耦合效应方面取得了进展。相关成果以“Probing Rashba spin-orbit coupling by subcycle lightwave control of valley polarization”为题发表于Physical Review Research上。
超快激光脉冲与物质相互作用能够产生很多复杂的非平衡态动力学过程,尤其是利用激光脉冲的载波电场在亚光学周期内实现电子不同自由度的相干操纵,为拍赫兹光波电子学的发展奠定基础。近年来,科研人员发现了电子的一种新型内禀自由度“能谷”,是构建新型电子学器件的研究热点。能谷是晶体布洛赫电子能带的极值点,它广泛存在于具有反演对称性破缺的六方二维材料中,例如二维过渡金属硫化物(TMDs)。当二维材料置于外部门控电场时,垂直于材料平面方向上的对称性会进一步被打破,由此自然引发Rashba型自旋轨道耦合(SOCs)。
研究人员成功将超快谷电子极化过程与Rashba自旋轨道耦合相结合,证明了Rashba SOCs可以通过具有可控载包络相位(CEP)的少周期线偏振脉冲产生的谷选择性激发来体现。在这个过程中,超快光场能够诱导瞬态谷霍尔效应,产生了随光波CEP以近三角函数方式改变的谷霍尔电导率。此外,体系中不同的Rashba耦合强度可以对CEP依赖的谷霍尔电导率附加明显的相移,为人们提供了一种全新的探测Rashba自旋轨道耦合的方法。在此基础上,研究人员发现光周期内的Landau-Zener-Stückelberg干涉图像可以很好的解释Rashba引起的相位移动。该项研究为探测六方二维材料中的Rashba SOCs提供了可行的方法,并可能为在未来的谷电子学应用中实现更多控制提供新的方法。
图1 用于探测Rashba效应的装置示意图。
图2 四种不同的哈密顿量自旋轨道系统下随CEP依赖的霍尔电导率比较。
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