直接带隙过渡金属二硫族化合物单层膜Direct-bandgap transition metal dichalcogenide monolayers，因其能谷对比光学选择valley-contrasting optical selection定则，是构建原子尺度自旋光学光源的有力候选。

近日，以色列理工学院（Technion-Israel Institute of Technology）Kexiu Rong， Erez Hasman等，在Nature Materials上发文，报道了一种自旋光学单层超薄激光器，主要是将单层二硫化钨WS2结合到支持高Q光子自旋谷共振的异质结构微腔。

基于单层膜中产生的谷赝自旋，在连续介质中，束缚态的光子Rashba型自旋分裂产生了自旋谷模式，在反转对称破缺下，由于光子自旋-轨道相互作用的出现，产生了相反的自旋极化±K谷。Rashba单层激光器显示出固有的自旋极化、较高的空间和时间相干性，以及固有对称性和鲁棒性特征，在室温任意泵浦极化时，在二硫化钨WS2单层中，实现了谷相干性。

该项单层集成自旋谷微腔，为进一步探索电子和光子自旋的经典和非经典相干自旋光光源，开辟了道路。

Spin-valley Rashba monolayer laser. 

自旋谷Rashba型单层超薄激光器

图1:自旋谷Rashba单层纳米超薄激光器的示意图。

图2:基于光子Rashba效应产生自旋谷的原理。

图3:自旋谷 (‘cold’) 光学微腔。

图4:自旋谷Rashba单层激光的特性。

图5:室温Rashba单层激光的验证。

文献链接

https://www.nature.com/articles/s41563-023-01603-3

https://doi.org/10.1038/s41563-023-01603-3

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