Vapor-Solid Growth of High Optical Quality MoS2 Monolayers With Near-Unity Valley Polarization
过渡金属二硫属化合物（TMDC）单层是原子级薄的直接带隙半导体，在纳米电子学、光电子学和电化学传感领域具有潜在的应用。最近的理论和实验工作表明，它们是利用布洛赫电子谷自由度的理想系统。例如，狄拉克谷极化已被证明在机械剥离的单层二硫化钼样品的偏振分辨光致发光，虽然在室温下很少看到极化。在这里，我们报告了一种新的方法，用于合成高光学质量的单层二硫化钼单晶的大小高达25微米的各种标准绝缘基板（二氧化硅，蓝宝石和玻璃）使用无催化剂的气-固生长机制。该技术简单可靠，晶体的光学质量极高，如谷偏振在30 K下接近1并且即使在室温下也保持在35%的事实所证明的，这表明实际上没有缺陷。这将允许大大改善的光电子TMDC单层器件的制造和常规研究。
2013-02-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Anomalous Suppression of Valley Splittings in Lead Salt Nanocrystals without Inversion Center
发展了PbSe和PbS纳米晶的原子sp3d5s* 紧束缚理论。证明了电子和空穴的谷裂强烈而特殊地依赖于电子束的几何形状。与具有O_h对称性的纳米晶相比，当纳米晶缺乏微观反转中心且具有T_d对称性时，分裂被强烈抑制。
2011-12-01 cond-mat.mes-hall
Valley Hall phases in Kagome lattices
我们报道了在声子系统中除了空间反演对称性破缺外，还发现了由镜像对称性破缺引起的类似谷霍尔效应。我们研究了Kagome和改进的Kagome安排中的板和弹簧质量模型的拓扑相位。通过破坏反演对称性，众所周知，一个定义的谷陈数出现。我们还表明，有效地，打破镜像对称导致相同的拓扑不变。基于体-边对应原理，在不同谷陈数的两个晶格之间的界面上出现了保护边态。分别用周期系统的平面波展开法和有限系统的多次散射理论，计算了板系统的Berry曲率、能带反转、振型和边模。我们还发现，在有限系统中，适当的多点激励只产生沿单程路径传播的波。
2018-12-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Valley-dependent Corner States in Honeycomb Photonic Crystal without Inversion Symmetry
利用平面波展开和有限元方法研究了无反演对称性的蜂窝状光子晶体的拓扑态。在蜂窝格点中反演对称性的破缺导致了相反的拓扑谷指数，即，动量空间中谷依赖的陈数我们发现60度角点$^\circ$有拓扑角点态出现，而其他角点没有拓扑角点态，这可以理解为谷陈数在角点处的符号翻转.我们的研究结果提供了一个实验上可行的平台，探索谷依赖的高阶拓扑结构的光子系统。
2021-05-27 cond-mat.mes-hall physics.optics
Coupled spin and valley physics in monolayers of MoS2 and other group-VI dichalcogenides
我们发现，反转对称性破缺与自旋轨道耦合导致耦合自旋和谷物理在单层的二硫化钼和其他VI族dichalcogenides，使可能的控制自旋和谷在这些二维材料。在价带边缘的自旋-谷耦合抑制自旋和谷弛豫，因为谷对比自旋分裂单独禁止每个指数的翻转。谷霍尔效应和自旋霍尔效应同时存在于电子掺杂和空穴掺杂体系中。光学带间跃迁具有依赖于频率的偏振选择规则，其允许具有谷和自旋指数的各种组合的载流子的选择性光激发。光致自旋霍尔和谷霍尔效应可以在样品边界上产生长寿命的自旋和谷积累。这里讨论的物理提供了一条路线，在多谷材料与强自旋轨道耦合和反转对称性破缺的valleytronics和自旋电子学的集成。
2012-05-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
On the local aspect of valleytronics
本文提出局域谷磁矩概念，证明在具有反演对称性的非均匀结构（如无带隙单层石墨烯锯齿形纳米带）中可实现非零局域谷磁矩，并可通过外部场进行局域控制，为“局域谷电子学”开辟新路径。
2023-08-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Valley-polarization and stable triplet exciton formation in 2D lateral heterostrcuture of hBN-kagome and graphene
基于第一性原理计算，提出hBN kagome与石墨烯横向异质结，利用反演对称性破缺实现谷极化，并证实微弱谷间耦合及三重态激子0.46 eV的更高结合能，可用于先进谷电子学应用。
2023-09-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Valley Splitting in Si-Inversion Layers at Low Magnetic Fields
本文报道了在低载流子密度下（100）Si反型层中双谷电子系统的谷分裂现象。我们发现，谷分裂导致几乎100%的调制的Shubnikov de Haas振荡在非常低的磁场，几乎在约束的量子干涉峰的负磁阻。根据振荡的干涉图样，我们确定了在B=0极限下的谷分裂，在密度范围（3-7）× 10 ^{11}/cm ^2内，谷分裂的变化系数似乎仅为1.3。我们还发现，在两个电子谷的能级加宽仅相差<3%。后者的结果表明，谷间散射是不负责的强烈（六倍）的“金属样”的电阻率随温度的变化。
2001-04-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Topological, Valleytronic, and Optical Properties of Monolayer PbS
我们系统地研究了实验上可访问的PbS（001）几层的拓扑，valleytronic和光学性质，重点是单层。由于偶奇层相关振荡且没有带反转，带隙覆盖了从红外到可见光的宽光谱，使得少数层有望用于光电子学。有趣的是，单轴（双轴）压缩应变可以调整平凡的单层成$\mathcal{Z}_2$ -拓扑（拓扑晶体）绝缘体，这可以用于可控的低功率电子器件。虽然椭圆二向色性在单层中由于反转对称性而消失，但光泵浦提供了一种有效的工具来表征三个相，并实现光电输运中的电荷、自旋和谷霍尔效应，这些效应可通过外部应变和光椭圆率来调节。
2017-03-29 cond-mat.mes-hall
Gate-tunable Topological Valley Transport in Bilayer Graphene
谷赝自旋是表征能带中简并谷的量子自由度，是二维狄拉克材料的一个显著特征。与自旋类似，谷赝自旋由时间反转的一对状态跨越，尽管两个谷赝自旋状态在空间反转下相互转换。反演对称性的破缺导致了各种谷对比的物理性质;例如，谷依赖的拓扑输运是科学和技术的兴趣。双层石墨烯（BLG）是一种独特的系统，其固有的反转对称性可以被垂直电场可控地打破，为连续可调的谷拓扑输运提供了难得的可能性。在这里，我们使用了一个垂直的门电场打破BLG的反转对称性，和一个巨大的非局域响应被观察到作为谷赝自旋的拓扑输运的结果。我们进一步表明，谷传输是完全可调的外部门，和非本地信号持续到室温和长距离。这些观测结果挑战了当代对间隙系统中拓扑输运的理解，并且强大的拓扑输运可能导致未来的valleytronic应用。
2015-01-20 cond-mat.mes-hall
Valley filtering by a line-defect in graphene: quantum interference and inversion of the filter effect
谷值滤波器对于任何利用谷值自由度的设备都是至关重要的。通过使用原子模型，我们分析了导致石墨烯中的线缺陷产生的谷滤波的机制，并展示了如何通过外部手段来反转它。由于模式分解应用于紧束缚模型，我们可以解决在k空间中的不同的传输通道，同时保持一个简单而准确的描述的能带结构，无论是接近和远离狄拉克点。这允许理解导致电导降低的狄拉克点的p侧上的相消干涉效应（Fano共振或反共振）。我们表明，在附近的这个功能的谷过滤可以通过改变与栅极电压的职业逆转，该机制是解释在一个山谷依赖的Fano共振分裂。我们的研究结果为石墨烯基器件中谷传输的增强控制打开了大门。
2016-09-19 cond-mat.mes-hall
Valley currents and non-local resistances of graphene nanostructures with broken inversion symmetry from the perspective of scattering theory
在线性响应区域，理论上考虑了反转对称性破缺的石墨烯纳米结构的谷电流和非局域电阻。通过求解Lippmann-Schwinger方程，计算了从理想引线组所代表的接触进入纳米结构的电子的散射态波函数，并将其投影到谷态子空间上，得到纳米结构中的谷速度场和总谷电流。在隧道制度时，费米能量是在狄拉克点能量周围的光谱间隙，反演对称性破缺被发现在强烈增强的非本地4终端Buttiker-Landauer电阻和谷电流几倍强于传统的电流。这些强谷电流是在隧道机制中电子从接触注入石墨烯的直接结果。它们是手性的，并且发生在电子从其注入纳米结构的接触附近，而不管净电流是否流过接触。它还指出，增强非局部电阻的线性响应制度是不是一个签名的谷电流所产生的电场和Berry曲率对电子速度的综合影响。
2015-09-23 cond-mat.mes-hall quant-ph
Probing of valley polarization in graphene via optical second-harmonic generation
石墨烯中的谷极化打破了反转对称性，因此导致二次谐波产生。我们提出了一个完整的理论，这种效果在单粒子近似。它表明，这可能是一个敏感的工具，以测量谷极化创建，例如，通过偏振光，并且因此可以用于石墨烯中的超快谷电子学的开发。
2014-07-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Valley polarization, Rashba interaction, and weak altermagnetism in inversion-asymmetric MnPS$_\text{3}|$WS$_\text{2}$ van der Waals heterostructures
Indian Institute of Science Education and Research Bhopal（印度科学教育研究所博帕尔分校）
研究由MnPS$_3$单层和WS$_2$单层形成的vdW异质结构，通过第一性原理计算，发现其界面有丰富相互作用现象，电子结构和能带排列可调，能控制交变磁相和谷分裂，是自旋和谷电子学应用的高可调平台。
2026-07-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Twist Angle-Dependent Bands and Valley Inversion in 2D Materials/hBN Heterostructures
在范德华异质结构中相邻原子层之间使用相对扭转角已经成为一种新的自由度，以调整基于2D材料的器件的电子和光电特性。使用ABA堆叠三层（TLG）石墨烯作为模型系统，我们表明，与传统的智慧相反，二维材料的能带结构是系统可调的，这取决于它们之间的相对取向角六方BN（hBN），即使在非常大的扭曲角。此外，添加或去除hBN底物导致TLG的最低朗道能级（LL）中的K和K'谷的反转。我们的工作说明了衬底在范德华异质结中所起的关键作用，并打开了通过衬底和扭转角工程的能带结构修改和谷控制的大门。
2018-03-09 cond-mat.mes-hall
Valley-dependent 2D transport in Si-MOSFETs
受最近有趣的实验结果的启发，我们从理论上考虑了（100），（110）和（111）-Si反型层在低温和载流子密度下的带电杂质散射限制的2D电子输运，其中屏蔽效应很重要。我们得出结论，给定相同的裸库仑无序，一个给定的系统的二维流动性单调增加，增加谷简并。我们还表明，温度和平行磁场的二维电导率的依赖性强烈增强，通过增加谷简并。我们分析认为，低温限制的2D运输，特别是其理论依赖于谷简并，与我们的完整的数值结果和现有的实验结果相比。我们对最近制备的高迁移率6谷Si（111）-on-vacuum反型层中平行磁场感生的二维磁电阻进行了定性和定量的预测。我们还提供了最近在实验室中制备的双迁移率Si（111）结构的二维输运理论，讨论了在这种Si（111）结构中观察分数量子霍尔效应的可能性。
2012-10-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Control of valley polarization in monolayer MoS2 by optical helicity
电子和自旋电子器件依赖于固体中的自由载流子分别携带电荷和自旋的事实。然而，载流子还有其他性质可以在新的器件系列中加以利用。特别地，如果在动量空间中存在两个或更多个导（或价）带极值，则将载流子限制在这些谷中的一个中允许谷电子器件的可能性。这种谷极化已被证明是通过使用应变和磁场，但这些方法都不允许动态控制。最近，已经提出了对具有破缺的反转对称性的石墨烯中的谷占据的光学控制，但是在实验上仍然难以实现。在这里，我们表明，光泵浦与圆偏振光可以实现完整的动态谷偏振单层二硫化钼，一个二维（2D）的非中心对称晶体的直接能隙在两个谷。此外，这种偏振保持长于1 ns。我们的研究结果表明，在二硫化钼单层的光谷控制和谷为基础的电子和光电应用的可行性。
2012-05-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Optical Selection Rule based on Valley-Exciton Locking for 2D Valleytronics
光学选择定则从根本上决定了从氢原子到GaAs等块状晶体的各种物理体系中能态之间的光学跃迁。它对于激光、能量色散X射线光谱和量子计算等光电应用非常重要。近年来，单层过渡金属二硫属化物（TMDC）在动量空间中表现出非平凡的Berry曲率谷和大结合能的激子。然而，目前还不清楚如何独特的谷自由度结合强激子效应影响光激发。在这里，我们发现了一组新的单层WS 2的光学选择规则，施加谷和激子角动量。我们在实验上证明了这种原理的二次谐波产生（SHG）和双光子发光（TPL）。此外，双光子诱导的谷群在亚ps激发间弛豫（2 p-> 1 s）后产生净圆偏振光致发光，并持续8 ps。这一新的光学选择规则的发现，不仅极大地扩展了谷电子2D系统的信息度，而且为谷光电器件的应用奠定了基础，这对2D谷偏振光二极管（LED）、光开关和量子计算的相干控制等具有重要意义。
2015-04-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Valley excitons in two-dimensional semiconductors
单层第六族过渡金属二硫属化物最近出现作为一类新的半导体在二维极限。吸引人的特性包括：可见光范围内的直接带隙是探索光电应用的理想选择;与载流子自旋和谷赝自旋相关的有趣物理学，这意味着基于这些内部自由度的新型电子学的潜力;由于二维几何形状和大的有效质量，特别强的库仑相互作用。激子是电子和空穴的束缚态，是二维半导体中最活跃的研究课题之一。由于激子具有很强的库仑束缚、带边的谷简并性以及带间跃迁的谷依赖光学选择规则，激子表现出了许多新的特性。在这里，我们给出了一个简要的概述二维过渡金属二硫属化物激子的实验和理论研究结果，重点是与他们的谷自由度的新特性。
2015-07-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Interlayer sliding direction as a symmetry selector in altermagnetic bilayer Fe2WS4: Switchable anomalous Hall and anomalous valley Hall effects
Jishou University（吉首大学）
研究交替磁双层Fe2WS4，通过第一性原理计算表明层间滑动方向是对称性选择控制参数。对角滑动可实现铁电可切换的反常霍尔效应，轴向滑动能导致可切换的反常谷霍尔效应，确立其为控制多种特性的非易失性对称性选择器。
2026-07-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Direct Observation of Valley Coupled Topological Current in MoS$_2$
二维过渡金属二硫族化合物的电子谷自由度已被广泛的理论、光学和光电实验研究。然而，产生和检测纯谷电流，而不依赖于光学选择尚未证明在这些材料。在这里，我们报告，谷电流可以通过谷霍尔效应和反谷霍尔效应，分别在单层二硫化钼电诱导和检测。具体而言，在室温下观察到超过半微米的距离的长程谷运输。我们的研究结果将使新一代的电子设备利用谷自由度，可用于未来的新型valleytronic应用。
2018-05-15 cond-mat.mes-hall
Parity and valley degeneracy in multilayer graphene
我们研究了一般ABA堆叠的多层石墨烯的空间对称性，以说明在磁场中两个谷处的电子光谱是如何相关的。我们发现，具有偶数层的多层的晶格，以及单层石墨烯，满足空间反演对称性，严格保证谷简并在没有时间反演对称性。奇数层（三层或更多）的多层膜缺乏反演对称性，但有另一种变换施加近似的谷简并，这是因为低能哈密顿量由单独的单层和双层部分组成。我们表明，外部静电势一般打破谷简并在磁场，在一个显着不同的方式在奇数和偶数多层膜。
2010-03-23 cond-mat.mes-hall
Valley-contrasting interband transitions and excitons in symmetrically biased dice model
本文研究对称偏置 dice 模型，揭示其圆偏振光下的谷对比带间跃迁，并数值计算谷内 Wannier–Mott 激子能谱、波函数及交换诱导精细结构。
2023-04-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Chiral Approximation to Twisted Bilayer Graphene: Exact Intra-Valley Inversion Symmetry, Nodal Structure and Implications for Higher Magic Angles
本文给出了扭曲双层石墨烯手性模型在“魔术”扭曲角下的平带波函数的数学和数值分析。我们证明了手征模型具有精确的谷内反转对称性。将平带波函数写成最低朗道能级量子霍尔态和旋量的乘积，我们证明了旋量的分量是与这里介绍的反转对称操作相关的反量子霍尔波函数。然后，我们数值表明，作为一个移动从最低到更高的魔角，旋量分量的波函数表现出越来越多的零，类似于量子霍尔波函数的变化，朗道能级指数增加。波函数零点的特征在于手性，具有相同手性的零点聚集在莫尔晶胞的中心附近，而相反的手性零点被推到晶胞的边界。在较高魔角处的增强相绕组表明增加的循环电流。扫描隧道光谱，轨道磁化和相互作用效应的物理意义进行了讨论。
2021-05-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Valley polarization and photocurrent generation in transition metal dichalcogenide alloy MoS$_{2x}$Se$_{2(1-x)}$
本研究实验探究了单层和双层TMDC合金MoS$_{2x}$Se$_{2(1-x)}$的谷极化与圆光致伏打效应光电流产生及电控，结合第一性原理计算，证实了内部电场打破面外镜面对称性。
2023-11-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spin-Layer- and Spin-Valley-Locking in CVD-Grown AA'- and AB-Stacked Tungsten-Disulfide Bilayers
谷选择性光学选择规则和过渡金属双硫属化物（TMDC）单分子膜中的自旋谷锁定是“谷电子物理”的核心，谷电子物理利用谷自由度，是近年来的一个主要研究课题。相比之下，TMDC双层的谷电子特性到目前为止还没有受到如此多的关注。在这里，我们报告的valleytronic性能和光学特性的双层WS 2作为一个代表性的TMDC材料。特别地，我们研究了TMDC均质双层样品中相对层取向对其偏振相关光学性质的影响。因此，CVD生长的WS 2双层样品已经制备，有利于反转对称AA'堆叠或AB堆叠没有反转对称在合成过程中。随后，在不同的偏振条件下的反射对比度和光致发光光谱进行了详细的分析。我们观察到的光致发光的圆二色性和线性二色性是更明显的AB堆叠配置。我们的实验结果支持的理论计算表明，所观察到的二向色性可以链接到光学选择规则，保持自旋谷锁定在AB堆叠的WS 2双层，而自旋层锁定是目前的反转对称AA'双层代替。此外，我们的理论计算预测一个小的相对位移的激子共振在这两个堆叠配置，这也是实验观察到的。
2019-05-07 cond-mat.mes-hall
Emergence of ferroelectricity and spin-valley properties in two-dimensional honeycomb binary compounds
通过密度泛函理论计算，我们预测了几种A、B原子属于IV族或III-V族的二维AB型二元单分子膜是铁电的。偶极产生于屈曲结构，其中A和B离子位于具有三角对称性的二分波纹蜂窝晶格的位点上。我们讨论了新出现的谷相关的属性和自旋和谷物理的耦合，这产生于反转对称性的损失，并探讨铁电性和Rashba自旋分裂现象之间的相互作用。我们发现，谷相关的属性主要源于AB单层的二元性质，而Rashba自旋纹理周围山谷发展是完全可控的，通过反转铁电极化切换。
2014-12-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Valley Depolarization in Monolayer Transition-Metal Dichalcogenides with Zone-Corner Acoustic Phonons
虽然具有新颖谷功能的单层过渡金属双硫族化合物是实现谷电子器件的有希望的候选者，但对谷去极化机制的基本理解仍然不完全。基于对MoSe 2和WSe 2单层进行的泵浦-探测实验和密度泛函计算的佐证分析，我们证明了布里渊区K点处的相干声子可以有效地介导电子载流子的谷转移。在MoSe 2单层的情况下，我们将这种模式确定为弯曲声学ZA（K）模式，其具有破缺的反转对称性，因此可以在谷转移期间实现电子自旋翻转。另一方面，在单层WSe 2的情况下，其中自旋保持谷间弛豫是优选的，有效地产生具有偶反转对称性的相干LA（K）声子。这些研究结果表明，虽然谷间弛豫的具体情况取决于能带的自旋排列，但K点声子应被视为过渡金属二硫属化物单层中有效的谷去极化途径。
2020-10-22 cond-mat.mes-hall
Quantum anomaly and anomalous Josephson effect in inversion asymmetric Weyl semimetals
本文研究了在时间反演对称（TRS）或时间反演对称破缺倾斜下的反转非对称外尔半金属约瑟夫森结的外尔谱。我们发现，这两种类型的倾斜在Weyl节点导致约瑟夫森$0$ - $π$转变和零偏压谷/手征超电流。引人注目的是，TRS倾斜引起了一个纯谷约瑟夫森电流（VJC）和TRS打破倾斜诱导纯手征约瑟夫森电流（CJC）在这个系统中。VJC和CJC是谷对称破缺和$\mathbb{Z}_2$对称破缺的表现。我们得到的反转的纯VJC和纯CJC，即使在零偏置条件下，可控的结长。我们的谷和手性依赖的输运在一个反转不对称Weyl半金属结的可控性分析可以允许在谷电子学和手性电子学，分别应用。倾斜诱导约瑟夫森效应为超导$0$ - $π$跃迁提供了一条不同于传统铁磁性约瑟夫森结的途径，传统铁磁性的约瑟夫森结需要自旋极化.在长结和零温度极限，VJC和CJC与量子异常，这是通过在TRS和TRS打破倾斜的情况下，分别表现在电流的不连续跳跃。
2021-03-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Direct observation of spin-polarised bulk bands in an inversion-symmetric semiconductor
在非磁性固体中产生自旋极化电子态的方法是非常需要的，以实现新量子器件的电子自旋的全电操纵。这通常被认为需要打破全球结构反转对称性。与此相反，在这里，我们提出了直接的证据，从自旋和角度分辨的光电子能谱的强自旋极化体状态的中心对称的过渡金属dichalcogenide WSe $_2$。我们展示了这是如何产生的，由于缺乏反转对称性的散装晶体的组成结构单元的电子状态被本地化，导致巨大的自旋分裂高达$\sim\!0.5$ eV，与自旋纹理，强烈调制在真实和动量空间。以及提供第一个实验证据最近预测的“隐藏”自旋极化反转对称材料，我们的研究揭示了一个假定的自旋谷耦合过渡金属dichalcogenides，使用这些化合物在拟议的valleytronic设备的关键重要性。
2014-08-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Quantum metric-based optical selection rules
Centre for Quantum Physics, Key Laboratory of Advanced Optoelectronic Quantum Architecture and Measurement (MOE), School of Physics, Beijing Institute of Technology（北京理工大学物理学院量子物理中心、先进光电子量子架构与测量教育部重点实验室）
本文提出基于量子度量的光学选择规则，揭示了线极化光与量子度量的对应关系，并在两种模型中验证了谷对比的光学选择规则，为谷基自旋电子和光电应用提供了新范式。
2025-12-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Observation of Valley Zeeman and Quantum Hall Effects at Q Valley of Few-Layer Transition Metal Disulfides
在少层（FL）过渡金属二硫属化物（TMDC）中，在层间相互作用的存在下，沿γ-K方向的导带能量向下移动，形成与三重旋转对称性和时间反演对称性相关的六个Q谷。在偶数层中，额外的反转对称性要求所有的状态都是Kramers简并的，而在奇数层中，固有的反转不对称性决定了Q谷是自旋谷耦合的。在这封信中，我们报告的传输特性的突出Shubnikov-de Hass（SdH）振荡的Q谷电子在FL过渡金属二硫化物（TMD），以及第一量子霍尔效应（QHE）在TMDC。我们的器件在低温下表现出双极场效应迁移率（FL WS 2约为16，000 cm 2 V-1 s-1，FL MoS 2约为10，500 cm 2 V-1 s-1）。在SdH振荡中，我们普遍观察到在所有奇数层TMD器件中的谷塞曼效应和在所有偶数层TMD器件中的自旋塞曼效应。
2015-10-31 cond-mat.mes-hall
Giant resonant nonlinear THz valley Hall effect in 2D Dirac semiconductors
Guangdong Technion – Israel Institute of Technology（广东以色列理工学院）；Rzhanov Institute of Semiconductor Physics, Siberian Branch of Russian Academy of Science（俄罗斯科学院西伯利亚分院热诺夫半导体物理研究所）；Novosibirsk State Technical University（新西伯利亚国立技术大学）；Technion – Israel Institute of Technology（以色列理工学院）
研究通过两能带哈密顿量揭示了在交叉太赫兹电场和静态磁场下，二维非对称半导体中巨量环形共振的谷Hall响应机制，发现非线性谷电流控制的新途径。
2026-04-10 cond-mat.mes-hall
Valley-dependent transport through graphene quantum dots due to proximity-induced, staggered spin-orbit couplings
研究了石墨烯上C_3v对称岛阵列通过近邻效应诱导量子点和自旋-轨道耦合的系统，发现Rashba耦合可控制谷性质，顶栅电压可调节谷极化和散射，为谷依赖电子光学器件提供了新方法。
2024-06-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Intrinsic circular polarization in centrosymmetric stacks of transition-metal dichalcogenides
圆偏振（CP）的光致发光继承的激发源在n个单层的过渡金属二硫属化物（MX 2）n先前已被解释为一个特殊的功能，奇数值的n，其中的反转对称性是不存在的。这种谷极化效应是由于在没有反转的情况下，不同带谷中的载流子可以被不同的圆偏振光选择性地激发。对非中心对称系统的这种限制对用于实现CP的材料选择造成限制。虽然有几个实验在中心对称的MX2系统中观察到CP，对于MX2中的双层，由于一些外部样品不规则性，它们被排除。在这里，我们还表明，对于n =甚至反转对称性是存在和谷极化物理是严格缺席，这种内在的选择性CP是预期的基础上的基本自旋轨道物理。CP的第一性原理计算预测n = 2双层的显著极化：从69%的MoS2到93%的WS2。这一认识可扩大被视为清洁生产来源的材料范围。
2015-01-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Valley vortex states and degeneracy lifting via photonic higher-band excitation
我们证明了在光子石墨烯谷依赖的涡旋产生。在不破坏反转对称性的情况下，两个等效谷的激发导致布拉格反射到第三谷时形成光学涡旋，其手性由谷自由度决定。涡反涡对谷依赖的拓扑电荷翻转也观察到和证实的数值模拟。此外，我们开发了一个三带有效哈密顿模型来描述耦合谷的动力学，并发现常用的两带模型是不足以解释所观察到的涡旋简并提升。这种谷极化涡旋态产生于高频段激发，而没有反转对称性破缺或合成场诱导的能隙开放。我们的结果从光子设置可以提供洞察力的研究谷对比和贝里相位介导的拓扑现象在其他系统中。
2018-10-30 cond-mat.mes-hall physics.optics
Quantum valley Hall states in low-buckled counterparts of graphene bilayer
针对双层石墨烯低褶皱结构中某堆垛方式打破P对称性的问题，通过TB模型计算引入层分辨拉什巴SOC，发现系统展现QVHE，谷陈数从0变为2，且扭转小角度可等效引入该SOC，为拓扑谷电子学等器件设计提供新可能。
2024-08-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Valley-selective optical Stark effect in monolayer WS2
打破二维晶体中的时空对称性可以显著地影响其宏观电子性质。单层过渡金属二硫属化物（TMD）是最好的例子，其中固有的破缺晶体反转对称性允许产生谷选择性电子种群，即使两个谷是能量简并的，由时间反转对称性锁定。提升这些材料中的谷简并性是非常令人感兴趣的，因为它将允许谷特定的能带工程并在谷电子应用中提供额外的控制。虽然施加磁场原则上应该完成这一任务，但迄今为止的实验没有观察到实验室中可访问的场中的谷选择性能级移位。在这里，我们展示了第一个直接的证据，解除谷简并在单层TMD WS2。通过施加强烈的圆偏振光，这打破了时间反演对称性，我们证明，在每个谷的激子能级可以选择性地调谐多达18 meV通过光学斯塔克效应。这些结果提供了一种新的方式来控制谷自由度，并可能提供一种手段，以实现新的谷选择Floquet拓扑相位的二维TMD。
2014-07-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Observation of Photonic Topological Valley-Hall Edge States
实验证明了在二维反转对称破缺的蜂窝光子晶格中由谷-霍尔效应产生的拓扑边缘态。我们打破反转对称性失谐的两个蜂窝子晶格的折射率，从而产生氮化硼类能带结构。因此，边缘状态存在沿畴壁之间的区域相反谷陈数。我们探测扶手椅和锯齿形畴壁，并表明前者成为缺口的任何失谐，而后者保持ungapped，直到截止达到。谷-霍尔效应为实现时间反转不变性光子拓扑绝缘体提供了一种新的机制。
2017-05-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas physics.optics
Valley resolved optical spectroscopy and coherent excitation of quantum Hall edge states in graphene
本文揭示了量子霍尔效应下石墨烯边缘态的物理机制，利用太赫兹或红外辐射实现了具有单准粒子灵敏度的谷选择性探测与相干激发，且不影响体态。
2025-06-28 cond-mat.mes-hall
Multifield tunable valley splitting in two-dimensional MXene Cr$_2$COOH
该研究基于第一性原理计算与模型分析，发现单层铁磁半导体 Cr$_2$COOH 具有自发且显著的能谷极化，并可通过磁化方向、应变及铁电衬底多场调控能谷分裂。
2023-11-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Nonlinear valley Hall effect in a bilayer transition metal dichalcogenide
本文以MoS2双层为例，通过非线性输运机制在单轴应变下实现谷对比霍尔输运，发现应变诱导的能带倾斜和自旋轨道耦合劈裂可产生显著且高度可调的非线性谷霍尔电导率，拓展了谷电子学材料选择。
2024-12-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Femtosecond valley polarization and topological resonances in transition metal dichalcogenides
我们在理论上引入了过渡金属二硫属化物单层中显著布居和谷极化的基本上最快的诱导（即，$\mathrm{MoS_2}$和$\mathrm{WS_2}$）。这可以扩展到具有相同对称性的其他二维材料。这种谷偏振可以通过仅由持续时间为几飞秒、振幅为$\sim0.2~\mathrm V/\mathrmÅ$的单个光学振荡组成的脉冲来写入和读出。在此条件下，我们预言了一种新的{ \em拓扑共振}效应，这是由于电子在倒易空间中的Bloch运动，在倒易空间中形成了由非阿贝尔Berry曲率定义的电子布居织构.所预言的现象可应用于PHz波段光电子学中的信息存储和处理。
2018-06-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Valley-controlled many-body exciton interactions in monolayer WSe$_2$ phototransistors
University of Groningen（格罗宁根大学）；Philipps-Universität Marburg（马尔堡菲利普斯大学）；National Institute for Materials Science（物质材料研究所）
通过偏振分辨脉冲激光光电流光谱，利用谷选择性激发实现单层WSe$_2$中多体激子相互作用的全光控制，并观察到依赖于谷的非线性光响应。
2026-05-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Impact of indirect transitions on valley polarization in WS$_2$ and WSe$_2$
控制半导体中载流子的动量，称为谷极化，是光电子和信息技术的新资源。基于谷的器件需要表现出高偏振的材料。少层WS $_2$显示出显著的自旋谷极化，甚至在室温下也超过90%。与此形成鲜明对比的是，尽管预期的材料相似性，但对于少层WSe $_2$，不存在偏振。在这里，我们解释了两种材料中的谷偏振的起源基于两个间接的光学跃迁之间的相互作用。我们发现，在导带中的$Λ$ -和K-谷的相对能量最小值决定了直接K-K跃迁的自旋谷极化。当K谷的能量升高到$Λ$谷以上时，出现极化，该能量是温度和层数的函数。我们的结果推进了对WS $_2$中高自旋谷极化的理解。这一见解将影响在室温下工作的无源和可调谷电子器件的设计。
2022-09-02 cond-mat.mes-hall physics.optics
Valley-Selective Response of Nanoantennas Coupled to 2D Transition Metal Dichalcogenides
单层（1 L）过渡金属二硫属化物（TMDC）由于其强激子共振和谷选择性响应而在许多光电应用中具有吸引力的材料。1 L-TMDC中的谷激子形成在布里渊区边界的相对点处，产生谷自由度，其可以被视为赝自旋并且可以用作信息传输和处理的平台。然而，在室温下短的谷去极化时间和相对短的激子寿命阻止在片上集成谷器件中使用谷赝自旋。最近已经证明了如何将这些材料耦合到光学纳米天线和超颖表面可以克服这一障碍。在这里，我们回顾了最先进的进展谷选择性定向发射和激子分选在1 L-TMDC介导的纳米结构和纳米天线。我们简要地讨论了1 L-TMDCs的光学性质，特别关注它们的光致发光/吸收光谱、谷去极化动力学和谷霍尔效应。然后，我们回顾了最近的工作纳米结构的谷选择性定向发射从1 L-TMDCs。
2018-05-28 cond-mat.mes-hall physics.app-ph physics.optics
Impact of Valley Degeneracy on Thermoelectric Properties of Zigzag Graphene Nanoribbons with Staggered Sublattice Potentials and Transverse Electric Fields
该研究通过紧束缚模型和格林函数技术，探究谷简并度对锯齿形石墨烯纳米带热电性能的影响，发现能级简并度通过不同机制增强电功率因子。
2025-04-28 cond-mat.mes-hall
Topological Valley Currents in Bilayer Graphene/Hexagonal Boron Nitride Superlattices
石墨烯超晶格作为一种新兴的量子超材料，最近引起了人们越来越多的兴趣。本文报道了在双层石墨烯（BLG）超晶格中观察到的非局域输运，这种超晶格被两层六方氮化硼（hBN）层包裹，形成hBN/BLG/hBN莫尔超晶格。然后，我们采用这些超晶格检测使用全电方法的长程电荷中性谷电流。反转对称性破缺的云纹超晶格导致在电荷中性点（CNP）处积累具有Berry曲率的热点，并且它包含CNP的卫星。我们观察到非局部电阻的顺序为1 $\text{k}Ω$，它服从一个标度关系。这种非局域电阻是从量子霍尔效应演化而来的，但没有磁场/时间反演对称性破缺，这与热点诱导的拓扑谷电流有关。这项研究将为发展一种贝里相敏探针探测具有反转对称性破缺的带隙狄拉克材料中的热点铺平道路。
2019-06-23 cond-mat.mes-hall
Valley-hybridized gate-tunable 1D exciton confinement in MoSe2
该研究通过非均匀面内电场在MoSe2中实现一维激子限制，利用栅极可调谷杂化控制发射偏振，并可通过空间几何或磁场完全调控，为激子工程提供新途径。
2023-11-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Valley filtering and electronic optics using polycrystalline graphene
在这封信中，无论是谷极化电流的操纵和狄拉克费米子的光学行为的理论探讨在多晶石墨烯。当施加应变时，由晶界分离的两个石墨烯域之间的取向不良可能导致它们的电子结构失配。这种差异表现在反演对称性的强烈破坏中，导致在宽范围的传输方向上的完美谷偏振。此外，这些石墨烯域作为电子波的不同介质，提供了调制和获得负折射率的可能性。
2016-10-13 cond-mat.mes-hall
Resolving spin, valley, and moiré quasi-angular momentum of interlayer excitons in WSe2/WS2 heterostructures
莫尔超晶格提供了一种强有力的方法来设计二维范德华异质结构中电子和激子的性质。莫尔效应对于层间激子可能特别强，其中电子和空穴驻留在不同的层中并且可以单独寻址。特别是，最近提出，莫尔超晶格势不仅将层间激子态定位在不同的超晶格位置，而且还拥有一个新兴的莫尔准角动量（QAM），周期性地切换不同莫尔位置的层间激子的光学选择规则。在这里，我们报告的观察多个层间激子状态共存的WSe 2/WS 2莫尔超晶格和明确地确定他们的自旋，谷，莫尔QAM通过新的共振光泵浦探测光谱和光致发光激发光谱。我们证明了由于空间变化的莫尔QAM，位于不同莫尔位置的层间激子可以表现出相反的光学选择规则。我们的观察揭示了新的机会，工程师层间激子状态和谷物理与莫尔超晶格的光电和谷电子应用。
2019-02-15 cond-mat.mes-hall
Valley Contrasting Magnetoluminescence in Monolayer MoS$_{2}$ Quantum Hall Systems
最近发现的单层VI族过渡金属二硫属化物（TMD）的谷依赖的光学选择规则，使谷偏振的光学控制成为可能，谷电子应用的关键一步。然而，在存在兰道尔能级（LL）量化的情况下，这样的选择规则被LL之间的选择规则取代，这些规则不一定是谷对比的。使用MoS $_{2}$作为一个例子，我们表明，空间反演对称性破缺的结果在不寻常的谷依赖的LL间的选择规则，直接锁定极化谷。我们发现在量子霍尔机制中所有朗道能级都存在系统的谷分裂，其大小与磁场成线性比例，并与朗道能级间距相当。因此，在光学霍尔电导率中发现了独特的平台结构，其可以通过磁光法拉第旋转来测量。
2014-07-21 cond-mat.mes-hall
Valley Polarization-Electric Dipole Interference and Nonlinear Chiral Selection Rules in Monolayer WSe$_2$
本文提出基于二次谐波产生的新方法，可在室温下选择性同时产生和检测单层WSe₂±K能谷的能谷极化，测量非线性极化率相关干涉，展示非线性光学在能谷电子学中的潜力。
2023-10-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Strain-Tunable Harmonic Responses in Valley-Polarized Bilayer Graphene
Department of Theoretical and Nanophysics, Faculty of Physics, Alzahra University（阿尔扎拉大学物理学院理论与纳米物理系）
研究单轴应变下谷极化双层石墨烯的线性和二阶非线性光学响应，发现应变可调控二次谐波产生，实现机械控制开关。
2026-07-01 cond-mat.mes-hall
