Penekanan Fotoluminesensi yang Diinduksi oleh Ordo Magnetik pada Magnet Van der Waals CrPS 4

Abstrak
Fenomena fisik yang menarik dan potensi aplikasi yang signifikan mendorong pengembangan bahan magnetik dua dimensi (2D). Kopling tatanan magnetik 2D dengan elektron, fonon, dan foton dapat sangat memengaruhi sifat fisik magnet 2D, yang mengarah pada kemajuan dalam spintronik dan optoelektronik. Namun, aplikasi praktis magnet 2D terhambat oleh ketidakstabilan udara dan pemahaman yang tidak memadai tentang efek kopling kompleks yang terkait dengan tatanan magnetik 2D. Sebuah studi disajikan di sini pada suhu, panjang gelombang, dan spektrum fotoluminesensi (PL) yang bergantung pada medan dari salah satu dari sedikit magnet van der Waals yang stabil di udara CrPS 4 . Penurunan yang nyata dari intensitas puncak PL yang dominan diamati dengan adanya tatanan magnetik dan medan magnet eksternal. Dikombinasikan dengan perhitungan teoritis, studi ini menentukan bahwa modulasi intensitas PL oleh tatanan magnetik berasal dari aturan seleksi terbatas spin yang memaksakan kombinasi radiatif elektron-lubang, yang mengakibatkan penggelapan eksiton yang cerah. Karena struktur pita elektronik terpolarisasi spin lazim dalam magnet 2D, temuan ini mengungkap efek kopling spin-muatan universal dan menawarkan wawasan berharga ke dalam interaksi yang menarik antara magnetisme dan sifat optik dalam magnet 2D, yang memberikan harapan besar untuk pengembangan perangkat magneto-optoelektronik canggih berdasarkan CrPS 4 .