Air-stable subsurface two-dimensional hole gas with strong spin-orbit interaction in single layer Pt on Ge
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Le résumé fourni par la source
Two-dimensional hole gases (2DHGs) offer enhanced spin-orbit coupling and correlations, making them attractive for spintronic and quantum devices. Yet, most realizations require complex epitaxial structures and protective encapsulation, limiting their applicability.Here we show that a stable 2DHG emerges in Ge( 111) upon deposition of a single monolayer of Pt. Angle-resolved photoemission spectroscopy reveals multiple Ge-derived hole subbands, including lighthole-, heavy-hole-and split-off-like branches with two-dimensional dispersion, effective masses enhanced by a factor of about 3.5 with respect to bulk Ge counterpart, and a spin-orbit splitting of about 0.3 eV. Remarkably, the subsurface hole bands persist after air exposure. Transport measurements confirm conductive behavior and hole-type carriers down to cryogenic temperatures. The coexistence of strong spin-orbit interaction and exceptional ambient robustness, combined with straightforward fabrication and CMOS compatibility, establishes Pt/Ge(111) as a simple and versatile platform for exploring correlated phenomena and implementing spintronic and quantum devices.
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Le contrôle bibliographique ouvert
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- Titre Crossref
- Air-Stable Subsurface Two-Dimensional Hole Gas with Strong Spin–Orbit Interaction in Single Layer Pt on Ge
- Date Crossref
- 05/06/2026
- Éditeur
- American Chemical Society (ACS)
- Type
- journal-article
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Où se fait cette recherche
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Centre National de la Recherche Scientifique pays non établi dans la noticeOrganisme public
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Sorbonne Université pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Laboratoire de Physique et d’Étude des Matériaux pays non établi dans la noticeStructure de recherche
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ESPCI Paris pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Institut des NanoSciences de Paris pays non établi dans la noticeStructure de recherche
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Laboratoire de Chimie et Physique Quantiques pays non établi dans la noticeStructure de recherche
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University of London Institute in Paris pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Université PSL Laboratoire de Physique et d'Étude des Matériaux (LPEM) pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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INSP-E2 - Spectroscopie des nouveaux états quantiques (France) pays non établi dans la noticeInstitution
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Collège de France Université Paris Sciences et Lettres JEIP (USR 3573 CNRS) pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
Centre National de la Recherche Scientifique, Sorbonne Université et Laboratoire de Physique et d’Étude des Matériaux, avec 7 autres affiliations.
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