Density dependence of valley polarization energy for composite fermions
在宽AlAs量子阱中的二维电子系统中，填充因子$ν$ = 3/2附近的复合费米子是完全自旋极化的，但具有谷自由度.在这里，我们测量所需的能量完全谷这些复合费米子作为电子密度的函数。将我们的结果与现有的理论进行比较，我们发现总体上良好的定量一致性，但有一个意想不到的趋势：测量的复合费米子谷极化能量，归一化到库仑能量，随着密度的降低而降低。
2009-07-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Valley polarization and susceptibility of composite fermions around nu=3/2
我们报告的分数量子霍尔态的磁输运测量的AlAs量子阱朗道能级填充因子nu = 3/2，表明准粒子的复合费米子（CFs）与谷自由度。通过监测这些国家作为一个功能的应用破缺应变的谷级交叉，我们确定CF谷的磁化率和极化。这些数据可以很好地解释了一个简单的朗道级风扇图CF，并在近定量的CF自旋极化的结果报告。
2007-06-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Valley polarization assisted spin polarization in two dimensions
Valleytronics正在迅速成为基础和应用研究的一个令人兴奋的领域。在二维系统中，谷极化可以通过电子-电子相互作用显著地改变物理性质，如分数量子霍尔效应和金属-绝缘体转变等现象所证明的。在这里，我们解决了电子的自旋排列在磁场在绝缘体上硅量子阱下谷极化。与非相互作用模型的预期形成鲜明对比，我们通过实验表明，与谷简并系统相比，完全自旋极化谷极化系统所需的磁场更少。此外，我们表明，这些观察定量描述的参数自由从头量子蒙特卡罗模拟。我们解释的结果作为对铁磁不稳定性和维格纳结晶，这反过来又表明存在一个新的强关联电子液体在低电子密度的自旋和谷简并系统的更大的稳定性的表现。
2015-06-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Pair density wave and reentrant superconducting tendencies originating from valley polarization
我们研究了具有谷自由度和自旋自由度的二维电子流体在无面内磁场和有面内磁场时的超导配对倾向。我们提出了一些有启发性的理论观点，即自发的谷极化可以导致奇异的单重态超导倾向，包括零场下的对密度波序和高场下的重入超导。我们还发现了一个减少磁响应的极化谷，这使得有限的违反泡利极限。这些结果是通过平均场方法得到的广义$t$ - $J$模型上的三角晶格和稀释的限制。最近魔角扭曲的三层石墨烯实验的结果的现象学的相似性。
2022-04-01 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Composite fermion valley polarization energies: Evidence for particle-hole asymmetry
在一个理想的两组分二维电子系统中，粒子-空穴对称性决定了$ν= 1/2$周围的分数量子霍尔态与$ν= 3/2$周围的分数量子霍尔态是等价的。我们证明，复合费米子（CF）周围的$ν= 1/2$在铝砷拥有一个谷自由度周围的$ν= 3/2$他们的同行。然而，集中在$ν= 2/3$和4/3，我们发现，所需的能量完全谷化的CF周围的$ν= 1/2$是相当小的相应值为CF周围的$ν= 3/2$，从而背叛粒子-空穴对称性破缺。
2010-03-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Nanoscale Strain Engineering of Giant Pseudo-Magnetic Fields, Valley Polarization and Topological Channels in Graphene
在石墨烯中存在与两个不等价谷相关的非平凡Berry相，这为研究谷投影拓扑态提供了有趣的机会。这些研究的例子包括观察单层石墨烯中的异常量子霍尔效应，通过扫描隧道显微镜组装的分子石墨烯中的拓扑零模式的演示，以及石墨烯超晶格或双层石墨烯畴壁中的拓扑谷输运的检测。然而，所有上述实验都涉及机械剥离薄片或原子接原子构造的不可扩展方法。在这里，我们报告了一种方法，通过纳米级应变工程在室温下操纵单层石墨烯的拓扑状态。通过将无应变单层石墨烯放置在结构化纳米结构上以诱导全局反转对称性破缺，我们展示了巨型伪磁场（高达800特斯拉）、谷极化和周期性一维拓扑通道的发展，用于保护应变石墨烯中手性模式的传播，从而为可扩展的石墨烯基谷电子学铺平了道路。
2020-05-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Complete optical valley polarization in Weyl semimetals in strong magnetic fields
我们提出了一个理论的光诱导谷极化的相互作用，时间反演对称外尔半金属放置在强磁场。因为施加磁场降低了晶体的对称性，所以在Weyl节点处的光吸收强度不同，其在零场处通过对称性而等效。在强磁场下，对于入射光的相当大的频率间隔，吸收强度的差异达到100%。这种完整的谷偏振起源于涉及手征朗道能级的带间跃迁，并且可以通过改变磁场和光传播的方向来控制。我们将$0\to 1$或$-1\to 0$在朗道能级跃迁之间的分裂确定为完整谷极化的可观察到的特征，并讨论了其在TaAs族材料中的表现。
2019-06-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Valley susceptibility of an interacting two-dimensional electron system
我们报告直接测量的谷磁化率，谷人口的变化，响应于所施加的破坏应变，在AlAs二维电子系统。随着二维密度的减小，谷磁化率相对于其能带值急剧增加，反映了系统的强电子-电子相互作用。这种增加与自旋磁化率的增强有着显著的相似性，并建立了自旋自由度与谷自由度之间的类比。
2006-05-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el quant-ph
Valley and spin polarized broken symmetry states of interacting electrons in gated MoS$_2$ quantum dots
理解强相互作用的电子使材料，纳米结构和设备的设计成为可能。发展这种理解依赖于调整和控制电子-电子相互作用的能力，例如，将电子限制在具有减少的屏蔽的2D晶体的原子级薄层中。强相互作用在具有两个不等价的谷的六方晶格上的相互作用、拓扑矩和类伊辛自旋轨道相互作用产生了对应于谷和自旋极化破缺对称态的物质的各种相。在这项工作中，我们描述了一个高度可调的强相互作用系统的电子横向限制到单层过渡金属dichalcogenide的MoS $_2$的金属门。我们预测的谷和自旋极化破缺对称性状态的存在可调的抛物线约束势使用精确对角化技术高达$N=6$电子。我们发现，基态是由两个阶段之一，无论是自旋和谷极化或谷非极化，但自旋谷间反铁磁，这竞争作为电子壳层间距的函数。这一发现可以追溯到Ising类自旋轨道耦合和弱谷间交换相互作用的综合作用。这些结果提供了一个解释相互作用驱动的谷系统中的破磁效应，并突出了电子-电子相互作用的设计valleytronic器件的重要作用。
2020-05-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Light-Wave Engineering for Selective Polarization of a Single $\mathbf{Q}$ Valley in Transition Metal Dichalcogenides
本文提出通过光波工程实现单个Q谷的定向极化，利用圆偏振泵浦脉冲与线偏振驱动脉冲的相干结合，设计量子路径以精确激发Q谷，实现高保真度的谷极化。
2026-05-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el physics.optics
Spin-valley half-metal as a prospective material for spin-valley-tronics
半金属性（费米面的全自旋极化）通常出现在强关联电子系统中。我们证明，掺杂自旋密度波绝缘体在弱耦合制度也可以稳定半金属态。未掺杂的自旋密度波由四个嵌套带形成[即，每个带的特征在于电荷（电子/空穴）和自旋（上/下）标记]。在这四个带中，只有两个带积累掺杂载流子，形成半金属双谷费米表面。取决于参数，类电子谷和类空穴谷的自旋极化可以是（i）平行的或（ii）反平行的。（i）的费米面是完全自旋极化的（类似于通常的半金属）。情况（ii），称为“自旋谷半金属”，对应于完整的极化相对于自旋谷运营商。讨论了这些状态的性质。
2017-04-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Interacting holes in a gated WSe$_2$ quantum channel: valley correlations and zigzag Wigner crystal
本文基于紧束缚模型与Hartree-Fock等方法，研究了门控WSe$_2$一维量子通道中相互作用空穴的谷极化、谷反铁磁及Z字形Wigner晶体等相态，并探讨了其对输运性质的影响。
2024-09-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Valley polarization dependence of candidate even-denominator fractional quantum Hall states in monolayer graphene
Abacus Institute of Engineering and Management（阿巴斯工程与管理学院）；Sutragarh M.N. High School（Sutragarh MN高中）；Saha Institute of Nuclear Physics（萨哈核物理研究所）
本研究聚焦石墨烯ν=1/2、ν=1/4的EDFQH态，采用SU(4)系统的Chern-Simons复合费米子框架构建变分波函数，通过数值计算确定能量有利的多分量关联量子霍尔态，揭示谷极化与SU(4)对称性对稳定这类态的作用。
2026-09-04 cond-mat.str-el quant-ph
Observation of spontaneous valley polarization of itinerant electrons
基于电子的自旋而不是其电荷自由度的存储器或晶体管器件提供了某些明显的优点，并且构成了自旋电子学的基石。近年来出现了一个新的领域，谷电子学，它试图利用电子的谷指数，而不是它的自旋。在这一探索中的一个重要组成部分将是以方便的方式控制谷指数的能力。在这里，我们表明，谷极化可以从零切换到一个小的密度减少，简单地调整由栅极偏置，在一个二维电子系统。这一现象的产生，基本上是由于在巡回，稀电子系统中的电子-电子相互作用。基本上，动能有利于电子在可用谷上的均匀分布，而电子之间的相互作用则倾向于低于临界密度的单谷占有率。我们观察到的栅极偏置调谐的过渡是伴随着一个突然的，在样品电阻的两倍的变化，使潜在的valleytronic晶体管器件的应用感兴趣的现象。我们的观察在一个非常简单的实验中构成了谷电子学的典型演示。
2020-11-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Inducing room-temperature valley polarization of excitonic emission in transition metal dichalcogenide monolayers
本文通过电子掺杂实验，在TMD单层中实现了室温下清晰稳健的谷极化，证明强掺杂水平能诱导显著的谷对比度，带电激子可用于设计300 K下运行的实用谷电子学器件。
2023-08-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el physics.optics
Fractional quantum Hall valley ferromagnetism in the extreme quantum limit
电子的多量子自由度可以带来丰富的物理学，包括各种奇异基态之间的竞争，以及自旋电子学和谷电子学等新的应用。在这里，我们报告的磁输运实验演示了谷自由度如何影响分数量子态（FHS），以及相关的磁通量-电子复合费米子（CF），在非常高的磁场在极端的量子极限时，只有最低的朗道水平被占用。与其他多通道二维电子系统（如Si或单层石墨烯和过渡金属二硫属化物）不同，在我们的AlAs样品中，我们可以通过施加原位应变连续调节谷极化。我们发现，即使在谷极化转变时，BHHS仍然非常强，揭示了BHHS和底层CF的惊人的强铁磁性。我们的观察意味着CF在我们的系统中是强相互作用的。我们还能够得到一个相图的FHQS与不同的谷极化的FHQS的过渡监测极端量子极限的CFHS和CF谷极化。
2022-11-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
