[发明专利]一种产生具有电场可调极化率的旋光的结构与方法

权利要求书

1.一种产生具有电场可调极化率的旋光的结构，其特征在于包括：由下至上依次层叠设置在基板上的第一透明电极、第一BN二维材料、掺杂有铁磁金属原子的III-VI族硫属化物二维材料、第二BN二维材料、第二透明电极；

所述掺杂有铁磁金属材料的III-VI族硫属化物二维材料的化学式为MX，其中M＝Ga或In，X＝S或Se。

2.根据权利要求1所述的一种产生具有电场可调极化率的旋光的结构，其特征在于：掺杂有铁磁金属原子的III-VI族硫属化物二维材料的厚度d满足范围0d10nm。

3.根据权利要求1所述的一种产生具有电场可调极化率的旋光的结构，其特征在于：所述铁磁金属材料在III-VI族硫属化物二维材料中的掺杂位置包含III-VI族硫属化物二维材料的晶格替位或间隙位。

4.根据权利要求1所述的一种产生具有电场可调极化率的旋光的结构，其特征在于：所述铁磁金属原子为Fe、Co、Ni中的一种或几种的合金，掺杂的摩尔含量为0～10％。

5.根据权利要求1所述的一种产生具有电场可调极化率的旋光的结构，其特征在于：所述第一BN二维材料和第二BN二维材料的厚度为0～5nm。

6.根据权利要求1所述的一种产生具有电场可调极化率的旋光的结构，其特征在于：第一透明电极、第二透明电极的电极材料由石墨烯、ITO、AZO中的一种或多种材料构成。

7.一种使用权利要求1-6中任一项所述的结构产生具有电场可调极化率的旋光的方法，其特征在于包括如下步骤：

步骤一、采用激光入射至由第一BN二维材料、掺杂有铁磁金属材料的III-VI族硫属化物二维材料、第二BN二维材料组成的三明治结构中；所述掺杂有铁磁金属材料的III-VI族硫属化物二维材料的化学式为MX，其中M＝Ga或In，X＝S或Se；

步骤二、激光激发掺杂有铁磁金属材料的III-VI族硫属化物二维材料中自旋极化电子的跃迁，产生旋光现象；

步骤三、向所述三明治结构中施加垂直电场，在0～100％范围内调控自旋极化电子的自旋极化率，实现电场可调极化率的旋光效应。

8.根据权利要求7所述的一种产生具有电场可调极化率的旋光的方法，其特征在于：所述垂直电场的电场范围为

9.根据权利要求6所述的一种产生具有电场可调极化率的旋光的方法，其特征在于：所述旋光的产生的温度T范围为0K≤T≤300K；采用的激光辐射波长的范围为250nm～580nm；采用的激光的辐射功率范围为1μW～50mW。