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ファンデルワールスヘテロ構造において1付近のバレー偏極を誘発する巨大磁気分裂
半導体遷移金属ジカルコゲナイド単層は、電荷担体に対し強結合スピンおよびバレー自由度の興味深い基礎物理を示す。これらの特性を情報処理に利用できる可能性はバレートロニクスのコンセプトを目指した共同研究活動にとって刺激となった一方で、スピン・バレー偏極の制御を維持することは各単層において困難であることが分かった。成功の見込みが高い代替経路は、人工のアンデルワールスヘテロ構造においてタイプIIバンド配列を探索することである。結果として形成される層間励起子は、電荷の寿命が長いというメリットとスピン・バレー固定とを結びつける。本報では、単層系では到達できないバレー間遷移を可能にする2次元ヘテロ構造の人工設計を実証する。結果として生じる層間励起子の-15という巨大実効g係数は、非選択的励起の後でも強磁場においてバレー選択的エネルギー分裂を介して1付近のバレー偏極を誘発する。著者らの研究結果は、結晶配向性を用いてファンデルワールスヘテロ構造において新たなバレー特性を決定的に設計する可能性を浮き彫りにしている。