单层二维（2D）过渡金属二硫化物（TMDs）因其自旋谷锁定效应，在自旋电子学和谷电子学领域引起了极大的兴趣。对于基于谷的电子器件和光电器件而言，有效地控制和操纵谷赝自旋至关重要。人们已经开发出多种策略来解决谷赝自旋，包括光学，电学和磁学方法。然而，它们需要低于液氮的温度或外部磁场条件，这增加了设备的成本和复杂性。近日，华中科技大学Dehui Li，加州大学洛杉矶分校Xiangfeng Duan等报道了一种通过在手性2D钙钛矿/单层TMDs（例如MoS₂和WSe₂）范德华异质结构中进行选择性自旋注入而无需外部磁场或经过特殊设计的器件结构来操纵单层TMDs中谷极化的直接方法。

本文要点：

1）研究表明，无悬空键的vdW界面可以实现78％的平均自旋注入效率，从而在液氮温度至200 K以上，10％以上的单层MoS₂（WSe₂）中产生持续的谷极化。

2）作者将单层MoS₂（WSe₂）的谷极化归因于手性2D钙钛矿的选择性自旋注入，它可以高效地在单层MoS₂（WSe₂）的谷之间引入总体不平衡。

该工作的发现提供了一种替代策略，不需要圆偏振光激发，液氮温度或外部磁场的情况下操纵TMDs中的谷极化，从而促进了基于钙钛矿的自旋电子和谷电子器件的发展。

Yingying Chen, et al. Manipulation of Valley Pseudospin by Selective Spin Injection in Chiral Two-Dimensional Perovskite/Monolayer Transition Metal Dichalcogenide Heterostructures. ACS Nano, 2020

DOI: 10.1021/acsnano.0c05343

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.0c05343