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
Optically Probing Tunable Band Topology in Atomic Monolayers
在许多原子级薄的材料中，它们的光吸收由激子跃迁主导。最近发现，在这些材料中的光学选择规则的影响附近的山谷的能带拓扑结构。我们建议，在一个单一的原子单层的门控带序，通过谷缠绕数和激子跃迁的变化，可以探测螺旋分辨吸收和光致发光。这种预测的可调能带拓扑结构的确认相结合的有效的哈密顿量和Bethe-Salpeter方程的激子的准确描述，与第一性原理计算建议其实现Sb为基础的单层。
2020-09-03 cond-mat.mes-hall
Valley polarization induced second harmonic generation in graphene
石墨烯中电子态的谷简并激发了人们对谷相关光学和输运现象的深入研究。虽然已经提出了许多关于如何操纵谷态的建议，但在石墨烯中进行谷极化的实验仍然是一个挑战。在这里，我们开发了一个理论的二次光学谐波产生的石墨烯，并表明，这种效果可以用来衡量的程度和符号的谷偏振。我们表明，在辐射的正常入射，二次谐波产生源于山谷中的载流子布居的不平衡。该效应具有特定的极化依赖性，反映了电子谷的三角对称性，并且当入射光子的能量接近费米能级时，该效应被共振增强。
2014-11-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Nonlinear optics in the electron-hole continuum in 2D semiconductors: two-photon transition, second harmonic generation and valley current injection
我们研究了单层过渡金属双硫族化物中电子-空穴散射连续谱的双光子跃迁，并确定了两个对这个具有相反圆偏振谷选择规则的非线性光学过程的贡献。在非相互作用极限下，随着双光子能量的增加，两种贡献之间的竞争导致了选择定则的交叉。由于电子和空穴之间存在强烈的库仑相互作用，这两种贡献在正交的角动量通道中激发出电子-空穴散射态，而这种相互作用可以显著增强跃迁的强度。基于这一双光子跃迁的图像，二次谐波产生（SHG）的电子-空穴连续的分析，其中库仑相互作用被证明大大改变不同的交叉圆极化SHG过程的相对强度。在强库仑相互作用下，单光子和双光子跃迁的量子干涉也可以产生谷电流注入，从而显著提高注入速率。
2019-03-13 cond-mat.mes-hall
Valley separation of photoexcited carriers in bilayer graphene
University of St Andrews（圣安德鲁斯大学）；University of Exeter（埃克塞特大学）
通过考虑三角翘曲引起的低能带结构强各向异性，理论预测无带隙和带隙双层石墨烯中光激发载流子在不同谷间分离，并提出了基于线性偏振光增强谷极化和圆偏振光检测谷极化的光学谷霍尔效应。
2026-05-29 cond-mat.mes-hall
Spin and Valley Control of Free Carriers in Single-Layer WS$_2$
半导体单层过渡金属二硫属化物由于具有良好的光学选择规则而被认为是获取和操纵自旋和谷量子数的理想材料。在这里，我们应用时间和角度分辨光电子能谱直接探测光激发自由载流子的电子能带结构的高品质的单层WS $_2$。我们观察到，光学产生的自由空穴密度在一个单一的谷可以增加2倍，使用圆偏振光激发。此外，我们发现，通过改变激发的光子能量，我们可以调整在一个给定的自旋分裂态附近的材料的价带最大值的自由载流子密度。因此，控制光子能量和激发的偏振允许我们选择性地激发具有给定自旋且在单个谷内的自由电子-空穴对。
2016-08-22 cond-mat.mes-hall
Tuning valley polarization in a WSe2 monolayer with a tiny magnetic field
在半导体过渡金属二硫属化物的单层中，光螺旋度（$σ^+$或$σ^-$）被锁定到谷自由度，导致不同谷种群的光学初始化的可能性。然而，一个非常快速的谷赝自旋弛豫（在皮秒的时间尺度）发生的光学明亮（电偶极活性）激子的光谷电子学的发展带来了一些限制。在这里，我们表明，谷间散射的激子可以显着抑制在一个$\mathrm{WSe}_2$单层，一个直接的间隙二维半导体与激子基态是光学黑暗。我们证明，已经低效的弛豫激子赝自旋在这样的系统中可以被抑制，甚至进一步的应用程序的一个微小的磁场的$\sim$ 100 mT。时间分辨光谱揭示了赝自旋动力学是一个两步弛豫过程。赝自旋的初始衰减发生在暗激子的水平上的时间尺度为100 ps，这是可调谐的磁场。一旦暗激子形成更复杂的物体，允许它们的辐射复合，这种衰变之后是甚至更长的衰变（$>1$ ns）。我们发现的慢谷赝自旋弛豫容易操纵的磁场工程的谷赝自旋在过渡金属dichalcogenides的动力学开辟了新的前景。
2015-12-02 cond-mat.mes-hall
Probing valley population imbalance in transition metal dichalcogenides via temperature-dependent second harmonic generation imaging
动量空间中的简并最小值-谷-提供了额外的自由度，可用于信息传输和存储。值得注意的是，这种最小值自然存在于过渡金属二硫属化物（TMD）的能带结构中。当这些原子级薄的晶体与强激光相互作用时，产生的二次谐波（SHG）场继承了不仅反映实空间中反转对称性破缺，而且反映倒易空间中谷各向异性的特殊特性。当两个山谷之间存在山谷人口不平衡（VPI）时，就会出现后者。在这项工作中，它表明，温度引起的变化的SHG强度依赖于激发场偏振，是一个独特的指纹VPI在TMD。分析这种变化，特别是，使谷诱导的固有二阶磁化率比的计算。不同于谷偏振和相干性的温度依赖性光致发光（PL）测量，所提出的偏振分辨SHG（PSHG）方法对激发场波长不敏感，这是一个优点，使得其对于监测包括不同TMD的大晶体或堆叠区域中的VPI是理想的。
2020-06-26 cond-mat.mes-hall physics.optics
Floquet-Engineered Valleytronics in Dirac Systems
谷自由度如果能够得到有效的控制，将为量子信息处理提供潜在的资源。我们讨论了这个问题的光学方法，其中强光打破二维狄拉克材料的电子对称性。由此产生的准能结构可能会因不同的谷而不同，因此可以利用系统的Floquet物理来产生高度极化的谷电流。这种物理学可以用来实现谷阀，其行为是光学确定的。我们提出了一个具体的方法来实现这样的谷电子学在石墨烯以及在一个简单的模型的反演对称破缺狄拉克材料。我们研究的效果数值，并证明其稳健性对适度的混乱和小偏差的光学参数。
2015-10-05 cond-mat.mes-hall
Influence of resonant plasmonic nanoparticles on optically accessing the valley degree of freedom in 2D semiconductors
研究共振等离激元纳米球与二硫化钼单层谷选择性发射的相互作用，发现中心对称纳米谐振器会导致退偏振现象，揭示了空间分布激子对精确预测混合系统偏振响应的重要性。
2024-06-20 cond-mat.mes-hall physics.optics
Valley dynamics probed through charged and neutral exciton emission in monolayer WSe2
单层过渡金属二硫属化物如WSe2和MoS2的光学带间跃迁受手性选择规则支配。这允许在动量空间中的特定K谷中有效地光学初始化电子。在这里，我们探测谷动态单层WSe 2通过监测分离的中性激子（束缚电子空穴对）和带电激子（trions）在光致发光的发射和极化动力学。中性激子光致发光强度的衰减时间约为4ps，而trion发射发生在几十ps以上。在达到约20%的稳定极化之前，trion极化动力学在几十ps内显示出部分的快速初始衰减，可以推断出典型的谷极化衰减时间大于1ns。这是稳定的、光学初始化的谷偏振的清晰特征。
2014-02-24 cond-mat.mes-hall
Sub-cycle valleytronics: control of valley polarization using few-cycle linearly polarized pulses
到目前为止，在六角形二维材料的布里渊区中的所需谷的选择性激发依赖于使用圆偏振场。我们从理论上证明了一种方法来诱导，控制和读取谷极化在六角形的二维材料在几个飞秒的时间尺度上使用几个周期，线性偏振脉冲与控制载波包络相位。谷赝自旋被编码在驱动脉冲的发射高次谐波的螺旋度中，允许避免额外的探测脉冲，并允许在一个步骤中全光学地诱导、操纵和读取谷赝自旋。高圆度的谐波发射提供了一种方法来产生高度椭圆的阿秒脉冲与线偏振驱动器，在全固态设置。
2020-05-20 cond-mat.mes-hall physics.optics
Electronic structure, magnetoexcitons and valley polarized electron gas in 2D crystals
本文介绍了二维晶体的电子性质、磁激子和谷极化电子气的研究进展。在2D晶体中，单层$MoS_2$作为石墨烯的直接带隙2D半导体类似物引起了极大的关注。单层$MoS_2$的晶体结构破坏了反转对称性，并导致K谷选择规则，允许光学地寻址各个谷。此外，Q点附近的能带嵌套是增强$MoS_2$光学响应的原因.我们发现，在低能下，$MoS_2$的电子结构可以很好地用有质量的狄拉克费米子模型来近似.我们着重研究了磁场对$MoS_2$光学性质的影响。我们讨论了两个非等效谷中的大质量狄拉克费米子的朗道能级结构以及由此产生的谷塞曼分裂。描述了电子-电子相互作用对谷塞曼分裂和磁激子谱的影响。计算了自能效应、电子-空穴交换效应和关联效应对吸收光谱的影响。最后，我们描述了$WS_2$中的谷极化电子气及其在有限磁场中的光学特征。
2018-10-29 cond-mat.mes-hall
Graphene valley polarization as a function of carrier-envelope phase in few-cycle laser pulses and its footprints in harmonic signals
本文通过数值求解广义半导体Bloch方程，研究了少周期激光脉冲下石墨烯谷极化对载波包络相位（CEP）的依赖，并证明二次谐波强度可作为标定CEP的稳健可观测量。
2023-04-05 cond-mat.mes-hall physics.optics
Valley-resolved high harmonics probe symmetry breaking beyond the Dirac cone
Institute of Particle and Nuclear Physics, Faculty of Mathematics and Physics, Charles University（查尔斯大学数学物理学院粒子与核物理研究所）；Instituto de Ciencias Físicas y Matemáticas, Universidad Austral de Chile（智利南方大学物理与数学科学研究所）；Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Bologna branch（意大利国家核物理研究所博洛尼部分所）；Department of Physics, Guangdong Technion-Israel Institute of Technology（广东以色列理工学院物理系）；Guangdong Provincial Key Laboratory of Materials and Technologies for Energy Conversion, Guangdong Technion-Israel Institute of Technology（广东以色列理工学院广东省能源转换材料与技术重点实验室）
该研究提出用反向旋转ω-2ω场与谷分辨高次谐波产生探测石墨烯狄拉克锥外的对称性破缺，发现谐波谷对比度随翘曲耦合线性增长，可用于探测晶格尺度物理。
2026-10-14 cond-mat.mes-hall hep-th physics.atom-ph
All-optical control of topological valley transport in graphene metasurfaces
我们证明了克尔效应对石墨烯超颖表面中谷-霍尔拓扑输运的影响可以用来实现全光开关。特别地，通过利用石墨烯的大克尔系数，拓扑保护的石墨烯超颖表面的折射率可以经由泵浦光束来调谐，这导致超颖表面的光子带的光学可控频移。这种光谱变化又可以容易地用于控制和切换石墨烯超颖表面的某些波导模式中的光信号的传播。重要的是，我们的理论和计算分析表明，光开关ON/OFF信号所需的阈值泵浦功率强烈依赖于泵浦模式的群速度，特别是当器件在慢光区工作时。这项研究可能会开辟新的途径，主动光子纳米器件的基本功能源于他们的拓扑特征。
2023-01-03 cond-mat.mes-hall physics.optics
Interplay of valley polarization and dynamic nuclear polarization in 2D transition metal dichalcogenides
本文揭示了TMDs中超精细相互作用通过自旋谷电流产生动态核极化并反馈饱和极化的机制，提出了通过反常霍尔电流检测该效应的实验方案。
2017-08-25 cond-mat.mes-hall
Inherently high valley polarizations of momentum-forbidden dark excitons in transition-metal dichalcogenide monolayers
过渡金属二硫属化物单分子膜中光学活性激子的高度谷极化在基于谷的光子应用中是至关重要的，但已知可能被固有的电子-空穴交换相互作用破坏。在这项研究中，我们提出了一个理论研究的谷和WSe $_2$ -ML有限动量暗激子的光学性质通过求解密度泛函理论（DFT）的Bethe-Salpeter方程（BSE）的对称性分析的指导下。我们发现，在一般情况下，有限动量激子实际上是很好的免疫交换引起的谷去极化，除了那些特定的激子动量与$3σ_v$和$3C_2'$对称性的$D_{3h}$点群的TMD-ML一致。我们发现，不像明亮的激子不可避免地受到电子-空穴交换相互作用，谷间有限动量暗激子在WSe $_2$ -ML是很好的免疫交换诱导的谷去极化和固有的高度谷极化下的强制执行的晶体对称性。更重要的是，在WSe $_2$ -ML中的谷间暗激子的优越的谷偏振被示出几乎完全可转移到声子辅助的光致发光中的光学偏振，因为在二阶光学过程中的交换诱导的去偏振的本机抑制。声子辅助光致发光的分析解释了最近在钨基TMD-ML中观察到的谷间暗激子态的亮度、高光学偏振度和长寿命。
2021-06-12 cond-mat.mes-hall
Light-Induced Valleytronics in Pristine Graphene
二维六角材料中的电子具有谷自由度，可用于量子信息的编码和处理。由与材料带隙共振的圆偏振光控制的谷选择性激发仍然是谷电子学的基础。通常假设，由于系统的反转对称性，用全光学手段在原始石墨烯中实现谷选择性激发是不可能的。在这里，我们证明了谷选择性激发和谷选择性高次谐波产生可以在原始石墨烯中通过使用两个反向旋转的圆偏振场（基波和其二次谐波）的组合来实现。控制两种颜色之间的相对相位使我们能够选择产生电子空穴对和高阶谐波的谷。我们还描述了一种用弱探测脉冲测量石墨烯谷偏振的全光学方法。这项工作提供了一个强大的配方写入和读取谷选择性电子激发材料的零带隙和零贝里曲率。
2021-03-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Theory of Nonlocal Transport from Nonlinear Valley Responses
University of Macau（澳门大学）；Nanyang Technological University（南洋理工大学）；Fudan University（复旦大学）
该研究建立非线性谷霍尔效应非局域测量理论，揭示其逆效应为谷偶对称的独特性质，通过对称分析得到允许的层群并推导信号公式，结合第一性原理预测双层Td-WTe2存在可观非局域信号，为非线性谷电子学非局域输运研究奠基。
2025-02-24 cond-mat.mes-hall
Interlayer exciton valley polarization dynamics in large magnetic fields
在由堆叠的MoSe $_2$和WSe $_2$单层组成的范德华异质结构（HS）中，当组成层在晶体学上对齐时，可以观察到光学明亮的层间激子（ILE）。单层的对称性允许两种不同类型的排列，其中动量直接层间跃迁是谷守恒的（R型排列）或改变谷指数（H型反排列）。本文利用时间分辨光致发光（PL）技术研究了ILE在高达30~ T的磁场中的谷极化动力学。对于所有的ILE类型，我们发现一个有限的初始PL圆偏振度（$DoP$）后，在施加磁场非极化激发。对于H型HS中的ILE，我们观察到PL $DoP$在施加的磁场中随着时间的推移而系统地增加，其在最大场接近于1的值处饱和。相比之下，对于R型HS中的ILE，PL $DoP$在相反极化饱和之前显示出减小和零交叉。这种不直观的行为可以解释一个模型，考虑不同的ILE状态的H-和R-型HS和他们的选择规则耦合PL螺旋和谷极化。
2021-11-05 cond-mat.mes-hall
Multiple-pulse lasing from an optically induced harmonic confinement in a highly photoexcited microcavity
本文报道了在室温下，在高度光激发的半导体微腔中，观察到了光致约束中的宏观简谐态。即使在弱耦合等离子体极限下，空间光调制折射率的变化也会导致量子化能量高达4 meV的微米级光学势中谐波态的可视化。我们表征的谐波状态的时间演化直接从随之而来的脉冲辐射，并确定顺序多个$\sim$ 10 ps脉冲激光与不同的发射角度和频率。
2015-07-21 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Harmonic generation by metal nanostructures optically coupled to 2D transition metal dichalcogenide
基于非线性Drude模型，对强耦合对周期金属光栅高次谐波产生的影响进行了严格的电动力学模拟。它示出了一个薄的色散材料的三阶非线性强烈耦合到表面等离子体激元显着影响偶谐波产生单独的金属。使用一个简单的分析模型解释这种效应的物理性质，并进一步支持数值模拟。此外，二次和三次谐波的行为作为模型材料系统的各种物理参数的函数进行了研究，揭示了高度复杂的动力学。二维少层WS2的非线性光学响应的第二和第三阶耦合到一个周期性的等离子体激元光栅的金属的二次谐波产生上有显着的效果。
2019-01-09 cond-mat.mes-hall physics.optics
Revealing Ultrafast Phonon Mediated Inter-Valley Scattering through Transient Absorption and High Harmonic Spectroscopies
本研究模拟单层六方氮化硼的瞬态吸收与高次谐波信号，提出结合实时含时密度泛函理论和紧束缚模型的多轨迹 Ehrenfest 方法以表征超快电子-声子谷间散射。
2023-06-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Understanding Variations in Circularly Polarized Photoluminescence in Monolayer Transition Metal Dichalcogenides
单层过渡金属双硫族化合物是一种很有前途的谷电材料。它们在布里渊区表现出两个不等效的谷，并且可以使用圆偏振光激发和发射直接控制和确定谷群。光致发光偏振反映了两个谷群的比率。单层WS2的圆偏振发射度Pcirc的值范围很广，尽管差异的原因尚不清楚。在这里，我们光学填充一个山谷，并测量Pcirc探索谷人口动态在室温下在大量的单层WS2样品通过化学气相沉积合成。在共振激发下，Pcirc的范围从2%到32%，我们观察到光致发光（PL）强度和Pcirc之间的显着的反比关系。表现出强PL和长激子弛豫时间的高质量样品表现出低程度的谷极化，反之亦然。在单层WSe2样品和转移的WS2中也证明了这种行为，表明这种相关性可能更普遍地观察到，并解释了Pcirc报告的广泛变化。时间分辨PL提供了洞察辐射和非辐射贡献的作用，所观察到的偏振。短的非辐射寿命通过限制去极化散射事件的机会而导致更高的测量极化。
2017-07-31 cond-mat.mes-hall
Multipolar third-harmonic generation driven by optically-induced magnetic resonances
我们分析了高折射率介电纳米粒子的三次谐波产生，并讨论了米氏型光共振附近参数产生的电磁场的基本特征和多极性质。通过结合分析和数值方法，我们研究了磁偶极共振附近的简单纳米粒子几何形状，如球和盘的非线性散射。我们揭示了操纵和引导共振增强的非线性发射与亚波长全介质结构，可以是一个特别感兴趣的非线性光学天线的新设计和工程的磁光学非线性响应在纳米尺度的方法。
2016-05-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Valley-magnetophonon resonance for interlayer excitons
由MoSe $_2$和WSe $_2$单层组成的异质双层膜可以容纳具有有趣特性的光学明亮的层间激子，例如超长的寿命和由于谷偏振而引起的其光致发光的显著圆偏振，这可以通过圆偏振激发或施加磁场来诱导。在这里，我们报告的观察本地化的层间激子促进invervalley空穴散射的本征谷磁声子共振。它导致了共振增加的光致发光偏振度在相同的字段为24.2特斯拉的H型和R型堆叠配置，尽管他们有很大不同的激子能量分裂。作为空穴谷间散射的微观机制，我们确定了MoSe $_2$的手征TA声子在由长程电子空穴交换相互作用混合的激子态之间的散射。
2022-05-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Efficient valley polarization of charged excitons and resident carriers in MoS2 monolayers by optical pumping
我们调查与偏振显微光致发光的光泵浦的谷自由度在电荷可调的二硫化钼单层封装在低温下的六方氮化硼。我们报告了一个大的稳态谷极化的不同激子复合物以下的圆偏振激光激发25毫电子伏以上的中性激子过渡。对于第一次在这种材料中，我们揭示了有效的谷抽运带正电的trions，这是迄今为止难以捉摸的非封装单层由于缺陷和激光诱导的大电子掺杂。我们发现，带负电荷的trions目前的极化70%，这是不寻常的大非共振激发。我们将这种大的谷极化归因于MoS2特殊的能带结构，在单粒子图像中，光学暗激子基态与明亮的导带有序共存，导致负电荷的trions的谷弛豫被抑制。此外，我们表明，圆形激发诱导的动态极化的居民电子和空穴，最近所示的钨基单层。这表现为在圆形和线性激发下不同激子复合物的强度的变化。
2021-10-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
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
Hidden valley dynamics behind vanishing circular polarization in moiré excitons
National Institute for Materials Science（物质材料研究机构）；Graduate School of Chemical Sciences and Engineering, Hokkaido University（北海道大学化学理工学研究科）；University of Tsukuba（筑波大学）
通过时间分辨光致发光揭示莫尔激子中近零稳态谷极化并非源于快速谷弛豫，而是由两个具有相反光学选择规则和不同衰减/去极化速率的发射通道动态补偿所致。
2026-10-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Trigonal warping enables linear optical spectroscopy in single-valley superconductors
Université de Sherbrooke（舍布鲁克大学）
三重展开使单谷超导体中的Bardasis-Schrieffer模式和clapping模式在光学响应中可见，为研究异常超导集体模式提供了新途径。
2026-01-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Theory of optically detected spin noise in nanosystems
本文综述了低维系统和体半导体中的自旋噪声理论。自旋噪声通常通过光学手段检测，连续测量穿过样品的探测光束的偏振面的旋转角。自旋噪声谱产生关于系统的自旋性质的丰富信息，包括例如载流子的$g$因子、自旋弛豫时间、超精细相互作用的参数、自旋-轨道相互作用常数、光学共振的频率和宽度。本文综述了自旋噪声的基本模型、理论描述方法及其与实验结果的关系。讨论了自旋噪声谱、强、弱量子测量和自旋翻转拉曼散射之间的关系，分析了光响应中电荷、电流和谷极化涨落等类似效应的表现。最后，对自旋噪声谱进一步发展的可能方向进行了展望。
2020-10-29 cond-mat.mes-hall
Resonant Enhancement of Second Harmonic Generation by Edge States in Transition Metal Dichalcogenide Monolayers
我们推导了过渡金属二硫属化物单分子膜边缘态的低能理论，在非耦合谷的情况下，给出了两带$\bm{kp}$ -哈密顿量。在没有自旋轨道相互作用的边缘，这些国家拥有一个单一的现象学参数描述的边缘结构的线性色散。取决于参数的符号，边缘状态的频谱可以跨越带隙或位于它之外。在第一种情况下，边缘状态的存在导致共振增强的二次谐波产生的频率约为带隙的一半，与最近的实验一致。从共振频率位置提取唯象边界参数的值。
2016-09-28 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
High-harmonic generation in systems with chiral Bloch states: application to rhombohedral graphene
University of Stuttgart（斯图加特大学）；Los Alamos National Laboratory（洛斯阿拉莫斯国家实验室）
研究手性布里渊态对石墨烯高阶谐波生成的影响，揭示其与谐波阶数的线性关系及双谷相互作用对圆二色性的影响。
2026-04-13 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Measurement of optical second-harmonic generation from an individual single-walled carbon nanotube
我们表明，光学二次谐波产生（SHG）可以观察到从个别单壁碳纳米管（SWCNT），而且，允许个别管的成像。我们的研究结果的详细分析表明，结构的非中心对称性，所需的SHG，来自非零手性角的单壁碳纳米管。因此，二次谐波作为一种快速，非破坏性和简单的方法，个别纳米分子的成像和探测其手性性质的潜力。更重要的是，它打开了光学确定单个SWCNT的手性的可能性。
2013-03-20 cond-mat.mes-hall
Intrinsic nonlinear valley Nernst effect
University of Macau（澳门大学）；Singapore University of Technology and Design（新加坡科技设计大学）；Fudan University（复旦大学）；The Hong Kong Polytechnic University（香港理工大学）
本研究揭示了本征非线性谷Nernst效应的机制，通过理论与计算验证了其与谷Hall电导率的关系，并提出了非局域测量方法，为非线性谷热电子学提供了理论基础。
2025-08-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Achiral dielectric metasurfaces for spectral and polarization control of valley specific light emission from monolayer MoS2
本研究将单层MoS2与非手性硅盘阵列超表面集成，通过耦合Mie模式增强并控制了谷特定吸收与发射，实现了激子和trions偏振度的对称提升，为片上谷电子学应用迈出重要一步。
2023-06-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Prominent room temperature valley polarization in WS2/graphene heterostructures grown by chemical vapor deposition
我们研究了不同情况下的异质结构组成的WS 2单层生长的化学气相沉积（CVD）作为光学活性物质。我们发现，WS 2的谷极化的程度是由用于形成异质结构的材料类型的影响很大。我们的研究结果表明，WS 2和石墨烯（WS 2/Gr）之间的相互作用对温度相关的去极化（即随着温度的升高极化降低）有很强的影响，在近共振激发下，室温下的极化度达到24%。这与hBN包封的WS 2形成对比，其表现出仅11%的室温极化度。WS 2/Gr异质结构中观察到的低去极化速率归因于由于声子和从WS 2到石墨烯的快速电荷和能量转移过程而导致的几乎与温度无关的散射速率。在不同的异质结构配置之间的偏振度的显着变化也观察到在4K。在WS 2的K点和Γ点之间的价带附近的谷间空穴散射对直接环境敏感，导致观察到的变化。
2020-12-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Josephson Diode Effect Induced by Valley Polarization in Twisted Bilayer Graphene
针对魔角转角双层石墨烯栅控约瑟夫森结半填充关联绝缘态下的强非互易JDE机制不明问题，本研究提出相互作用驱动的谷极化结合费米面三角翘曲诱导JDE的机制，并发现该非平凡电流-相位关系还会产生不对称夏皮罗台阶。
2023-12-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
High-harmonic spectroscopy of two-dimensional materials
最近在产生中红外和太赫兹激光脉冲方面取得的进展使我们能够观察到强场驱动的半导体、半导体和半金属的非微扰高次谐波产生（HHG）。HHG以前所未有的时间分辨率为材料中的时间分辨超快电子动力学增加了另一个维度。本论文讨论了高次谐波是一种新兴的探测二维材料静态和动态性质的方法。本论文主要研究具有六角对称性的二维材料。我们已经证明，高次谐波谱编码的电子能带结构和不同频带之间的带间耦合的指纹。此外，通过分析带隙和无隙石墨烯，我们展示了半金属和半导体中的电子动力学是如何不同的，因为谐波光谱不同地依赖于驱动激光的偏振。为了探索缺陷在高次谐波中的作用，考虑了六方氮化硼中的自旋极化空位缺陷。人们已经发现，电子-电子相互作用是电子动力学的缺陷固体中的关键。在所有情况下，我们提出了如何不同的对称性的晶格可以从谐波谱提取。最后，提出了一种光驱动的方法来观察原始石墨烯中的谷偏振，使用定制的激光脉冲。此外，一个配方进行了讨论，以写入和读取谷选择性电子激发材料的零带隙和零贝里曲率。
2022-03-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Optical high harmonic generation in Dirac materials
本文研究了graphene中Coulomb杂质形成的一维和二维类氢原子在光学驱动下的高次谐波产生，通过求解含时Dirac方程计算其光谱特性，并提出了桌面式实验实现方案。
2025-04-04 cond-mat.mes-hall quant-ph
Ultrafast and Strong-Field Physics in Graphene-Like Crystals: Bloch Band Topology and High-Harmonic Generation
新出现的可能性，以引导和控制电子运动的子周期时间尺度与强电场，使研究非微扰光学响应和布洛赫带的拓扑性质，起源于贝瑞的三部曲：连接，曲率和相位。本文介绍了一个由少周期强场光激光诱导的二维晶体中非微扰电子动力学的理论框架。在所提出的模型中，与布洛赫带拓扑结构和破缺晶体对称性相关联的表达式自洽地融合在系统的可观测量中，如高次谐波产生（HHG）。这将我们的工作从最近的强驱动系统的HHG计算中挑出来。简而言之，在我们对强场光学机制中的二维材料的理论实验中，我们表明布洛赫带拓扑和对称性破缺以几种方式表现出来：电子波包的动量分辨阿秒干涉测量、带内和带间动力学中的反常和手征速度、反常霍尔电流和对激光波形高度敏感的相应HHG，纵向和横向HHG中的多个平台截止结构，在相对于驱动激光的垂直偏振中偶次谐波的形成，HHG的相图上的奇异跳跃，阿秒啁啾，以及由手征规范场引起的超快谷极化，其对于晶格缺陷和散射是鲁棒的。高次谐波与固态能带几何之间的联系提供了一种通过光学手段对电子能带结构进行全光学重建的方法，并加速了亚飞秒时间尺度上的非平衡Floquet工程、拓扑保护的非线性自旋和边缘电流、谷电子学、量子计算和高温超导的研究。
2021-01-10 cond-mat.mes-hall quant-ph
Optical control of conductivity type and valley polarization via persistent photoconductivity in (Pb,Sn)Se quantum wells
International Research Centre MagTop, Institute of Physics, Polish Academy of Sciences（波兰科学院物理研究所磁学国际研究中心）；Laboratoire de Physique de l’Ecole normale supérieure, ENS, Université PSL, CNRS, Sorbonne Université（巴黎高等师范学院物理实验室，ENS，PSL大学，CNRS，索邦大学）；National Technical University ”KhPI”（国立技术大学（哈尔科夫理工学院））；Laboratoire National des Champs Magnétiques Intenses, CNRS, LNCMI, Université Grenoble Alpes, Univ. Toulouse, INSA Toulouse, EMFL（强磁场国家实验室，CNRS，LNCMI，格勒诺布尔阿尔卑斯大学，图卢兹大学，图卢兹国立理工学院，EMFL）；Department of Physics, Chungnam National University（忠南国立大学物理系）；Institute for Sciences of the Universe, Chungnam National University（忠南国立大学宇宙科学研究所）
本文通过持久光电导率调控(Pb,Sn)Se量子井的载流子密度、导电类型以及由此产生的谷极化，展示了半导体费米能级调控的重要性。
2026-05-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Direct measurement of broken time-reversal symmetry in centrosymmetric and non-centrosymmetric atomically thin crystals with nonlinear Kerr rotation
Friedrich Schiller University Jena（耶拿弗里德里希·席勒大学）；University of Regensburg（雷根斯堡大学）
本研究提出基于三次谐波克尔旋转的测量方法，通过椭圆偏振光实现自旋选择性带隙调制打破时间反演对称性，可探测中心对称与非中心对称原子级薄TMDs晶体的破缺时间反演对称性，揭示其自旋-谷/自旋-谷-层锁定关联。
2025-04-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Colloquium: Physical properties of group-IV monochalcogenide monolayers
我们调查的国家的最先进的铁电和铁弹IV族单硫属化合物单层的知识。这些半导体具有显着的结构和机械性能，如可切换的面内自发极化，软弹性常数，结构简并性和热驱动的二维结构转变。此外，这些2D材料还显示出选择性谷激发、谷霍尔效应和持久的自旋螺旋行为。在描述了它们的拉曼光谱之后，还讨论了它们缺乏中心对称性所引起的光学性质-例如异常强的二次谐波强度、大体积光伏效应、光致伸缩和可调谐激子结合能-。在这些材料中观察到的物理性质源于（相关）其固有的和可切换电极化的强度，并且在此审查的物理行为可以用于非易失性存储器，valleytronic，自旋电子和光电子器件：这些2D多铁性丰富和多样化的2D材料工具箱。
2020-09-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
