Emergent Haldane Model and Photon-Valley Locking in Chiral Cavities
本文提出将石墨烯嵌入手性腔并结合渐近解耦框架来实现 Haldane 拓扑模型，引入平衡策略实现谷极化，揭示了光子数与 Bloch 电子的锁定及拓扑相变特征，展现了利用腔量子涨落调控谷与拓扑性质的潜力。
2024-03-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Perfect Valley Filter in Topological Domain Wall
我们提出了一种基于量子反常霍尔绝缘体和量子谷霍尔绝缘体之间的手征畴壁通道的完美谷滤波器的实现。独特的是，所有这些通道都位于同一个谷中，并单向传播，$100\%$谷偏振通过载波，而没有反向散射。的谷指数，手性，和通道的数量的拓扑电荷的保护，可控的外部领域，和检测的圆二色性。
2014-12-31 cond-mat.mes-hall
Excitonic circular dichroism in boron-nitrogen clusters decorated graphene
本研究基于第一性原理计算提出硼氮团簇掺杂石墨烯体系，利用对称性破缺实现高效能谷极化，证实其可产生圆二色性能谷霍尔效应，且激子量子比特可用于信息处理。
2024-04-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Strain dependence of photoluminescence and circular dichroism in transition metal dichalcogenides: a k.p analysis
在一个两波段的$k\cdot p$方法，我们分析了不同类型的应变的$K$谷的独立单层MoS $_2$，MoSe $_2$，WS $_2$和WSe $_2$的光学特性。我们预测，圆极化的选择性以上的直接过渡开始恶化/提高拉伸/压缩应变的能量。宽范围的可用应变样品的光致发光数据可以合理地再现这个简单的能带结构结合占激子在变分水平。根据该模型，应变通过其流体静力学分量影响光电特性，而剪切应变仅引起谷的刚性波矢偏移。此外，在柔性基板的应力加载下，泊松效应的存在或缺乏它被单独检查报告的测量。
2018-10-22 cond-mat.mes-hall
Valley-Selective Linear Dichroism and Excitonic Effects in Lieb-Lattice Altermagnets
本研究利用多体微扰理论，以单层Mn2WS4为候选材料，揭示了二维Lieb格点交替磁体中自旋谷依赖的激子选择定则，并发现单轴应变可解除谷简并实现自旋极化激子的选择性激发，为编码存储谷/自旋信息提供了新机制。
2025-09-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Topological magnetotransport in modified-Haldane systems
National Centre for physics（国家物理中心）；Department of Physics, Quaid-I-Azam University（真纳大学物理系）；Department of Physics, Zhejiang Normal University（浙江师范大学物理系）；Zhejiang Institute of Photoelectronics（浙江光电子研究所）
研究修正哈达玛模型中量子磁输运和磁光性质，通过调节子晶格势和自旋轨道耦合，揭示拓扑区域并分析其在Landau能级、态密度和磁光吸收光谱中的表现，展示电控拓扑相变及在TMDC中的应用。
2026-04-01 cond-mat.mes-hall
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
Anomalous circular phonon dichroism in transition metal dichalcogenides
磁场通常可以基于电子的朗道能级的形成来诱导圆声子二向色性。本文研究了过渡金属双硫族化合物在不形成朗道能级的情况下磁化诱导的圆声子二向色性。我们发现，而不是传统的变形势耦合，赝规范型的电子-声子耦合起着至关重要的作用，在出现的现象。作为一个具体的例子，一个大的二向色性信号获得单层MoTe 2的EuO衬底上，即使不考虑Rashba自旋轨道耦合。由于二维自旋谷耦合能带结构，MoTe 2在声子传播方向和磁化方向反转时，分别表现出对圆极化声学声子的互易和非互易吸收.通过改变栅电压，可以实现可调谐的圆声子二向色性，这为二维声电子学的不同物理和应用铺平了道路。
2023-01-03 cond-mat.mes-hall
Staggered orbital magnetization from itinerant electrons: orbital antiferro- and ferrimagnetic phases
Instituto de Física, Universidade Federal Fluminense（弗鲁米嫩塞联邦大学物理研究所）；International Iberian Nanotechnology Laboratory (INL)（伊比利亚纳米技术国际实验室）；Centro Brasileiro de Pesquisas Físicas (CBPF)（巴西物理研究中心）；Physics Center of Minho and Porto Universities (CF-UM-UP)（米尼奥与波尔图大学物理中心）
研究巡游电子产生的轨道磁相，利用标准和修正Haldane模型在蜂窝晶格中证明其可能性，通过实空间公式分解轨道磁化确定轨道序，改变参数发现不同区域，由低能理论依谷机制解释。
2026-07-15 cond-mat.mes-hall
Circular dichroism in two-dimensional BC$_6$N and B$_3$C$_2$N$_3$ in absence of intervalley excitonic coupling
本研究采用GW计算结合Bethe-Salpeter方程，发现二维BC$_6$N和B$_3$C$_2$N$_3$在极小谷间散射下兼具大激子结合能与谷极化能力，有望用于先进光学器件和信息存储技术。
2023-10-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Magnetic Control of Valley Pseudospin in Monolayer WSe2
动量空间中能带的局部能量极值或谷，可以赋予固体中的电子除了真实自旋之外的伪自旋。在过渡金属二硫属化物中，这种谷赝自旋与真实自旋一样，与磁矩相关，磁矩是谷依赖圆二色性的基础，该圆二色性允许谷偏振、谷间量子相干性和谷霍尔效应的光学产生。然而，磁操纵谷赝自旋通过这个磁矩，类似于什么是可能的与真正的自旋，还没有被证明。在这里，我们报告观察谷塞曼分裂和磁调谐的激子谷赝自旋的偏振和相干性，通过执行极化分辨磁光致发光单层WSe 2。我们的测量结果揭示了原子轨道和晶格贡献的谷轨道磁矩，演示了从一个确切的大规模狄拉克费米子模型的带边的偏差在山谷中，并揭示了一个显着的差异中性和带电的谷激子的磁响应这是由于强交换相互作用的激子谱的重整化解释。
2014-07-09 cond-mat.mes-hall
Tunable chirality and circular dichroism of a topological insulator with $ C_{2v} $ symmetry as a function of Rashba and Dresselhaus parameters
偏振敏感器件依赖于超材料来表现出对给定手性的光的不同程度的吸收。拓扑绝缘体（TI）的手征表面态在狄拉克锥附近选择性地吸收右和左圆偏振光，在$ Γ$点处达到其最大值。在这封信中，我们证明了一个带隙开放TI与C $_{2v}$对称性，这是通过Rashba和Dresselhaus哈密顿的组合表示改变优先吸收的左，右圆偏振光允许圆二色性（CD）的平滑变化。CD的这种变化，反映在一系列的积极和消极的价值被证明是一个函数的Rashba和Dresselhaus耦合参数。此外，我们画了一个平行的变化CD和过渡金属dichalcogenides谷电子新兴领域，并注意到手性状态的可能性，作为量子信息处理的基础。
2015-08-26 cond-mat.mes-hall
Exchange-mediated exciton splitting and linear dichroism in monolayer transition metal dichalcogenide induced by ferroelectric substrates
Stanford University（斯坦福大学）；SLAC National Accelerator Laboratory（SLAC国家加速器实验室）
通过第一性原理静电嵌入方法和大规模GW加Bethe-Salpeter方程计算，预测了铁电扭曲双层hBN衬底支撑的单层TMD中出现的新型激子，包括光学暗的电荷转移激子和具有线性光学二色性的准一维Wannier激子，并通过层间交换相互作用实现了约3 meV的谷简并激子分裂。
2026-06-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Ultrafast Optical Control of Multi-Valley States in 2D SnS
该研究通过含时密度泛函理论与麦克斯韦方程模拟，发现二维SnS单层可通过调整激光偏振和载波包络相位实现多谷态的超快光学切换，为谷电子学器件提供新思路。
2025-03-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Valley-Layer Coupling: A New Design Principle for Valleytronics
我们在二维材料中引入了谷层耦合（VLC）的概念，其中出射谷中的低能电子态具有谷对比层极化，使得每个状态在空间上位于顶部或底部超层上。VLC实现了谷和栅极电场之间的直接耦合，开辟了电控谷电子学的新路线。我们分析了系统的对称性要求主机VLC，通过第一性原理计算和模型分析的一个具体的2D材料的例子证明我们的想法，并表明，一个电，连续，宽范围，和可切换的谷偏振控制可以通过VLC实现。此外，我们还发现具有VLC的体系还表现出其他有趣的物理现象，如谷对比线性二向色性和层间激子的电极化的强度的光学选择。
2019-04-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Carrier-Resolved Attosecond Valley Polarimetry of Monolayer MoS$_2$
Louisiana State University（路易斯安那州立大学）；Binghamton University（宾汉姆顿大学）
本研究通过半导体布洛赫方程模拟，利用阿秒瞬态吸收将MoS₂的Mo 4p半芯边作为谷偏振测量仪，实现了载流子分辨的谷偏振测量，可实时追踪谷偏振的产生与演化。
2026-09-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Circular dichroism in high-order harmonic generation: Heralding topological phases and transitions in Chern insulators
拓扑材料对基础科学和先进技术都很感兴趣，因为拓扑状态对于扰动和耗散是鲁棒的。因此，拓扑不变量的实验检测需求很大，但它仍然极具挑战性。超快激光-物质相互作用，特别是高次谐波产生（HHG），同时，几年前被提出作为探索各种物质目标的结构和动力学性质的工具。在这里，我们表明，由圆偏振激光产生的高次谐波发射信号包含的拓扑相变在范式Haldron模型的签名。除了整体发射率和谐波截止的明显变化之外，高谐波发射还显示出独特的圆二色性，其在拓扑相边界处表现出明显的行为变化。我们的研究结果铺平了道路，通过非线性高次谐波产生光谱学了解拓扑材料中的超快电子-空穴对动力学的基本问题。
2020-07-15 cond-mat.mes-hall quant-ph
Circular dichroism induction in WS2 by a chiral plasmonic metasurface
本文研究单层WS2与手性等离激元超表面的相互作用，利用表面等离激元极化子激发在TMD中诱导圆二色性，并发现其他导波模式，为TMD器件探索提供新途径。
2023-10-30 cond-mat.mes-hall physics.optics
Stacking-induced Chern insulator
石墨烯可以变成一种半金属，通过增加一个依赖于山谷的赝标量势，使狄拉克点能量向相反的方向移动，就像在修改后的Halfman模型中一样。我们考虑一个双层通过堆叠两个时间反转的修改后的Halfton模型的副本，其中的导带和价带交叉，在每个山谷中产生一个节线。在AB堆叠中，层间跳跃提升了节线的简并度并引起带排斥，令人惊讶地导致具有陈数$C=\pm2$的手性绝缘体。因此，一对手性边缘状态出现在带状双层几何的边界。相反，AA堆叠不显示非平凡的拓扑相位。我们讨论我们的结果可能的实验实现。
2023-01-13 cond-mat.mes-hall quant-ph
Double circular dichroism high harmonic spectroscopy: An ultrafast probe for topological photocurrents
University of Applied Sciences Koblenz（科布伦茨应用科学大学）；Technion Israel Institute of Technology（以色列理工学院）
本文提出双圆二色高阶谐波光谱作为研究拓扑材料超快动力学的全新方法，通过操控泵浦和探测光的旋向，分离体态与边缘态对光电流的贡献，为拓扑物理应用提供新工具。
2026-10-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Orbital magnetization senses the topological phase transition in a spin-orbit coupled $α$-$T_3$ system
研究自旋轨道耦合 α-T₃ 系统在 α=0.5 处的拓扑相变，揭示轨道磁化及其谷、自旋分辨分量的斜率突变与陈数变化对应，并提出圆二色性实验信号。
2024-10-25 cond-mat.mes-hall
Valley Dependent Optoelectronics from Inversion Symmetry Breaking
反转对称性破缺允许在不同的k空间区域中形成对比的圆二色性，其在高对称点处采取带间跃迁的光学选择规则的极端形式。在带边出现在非中心谷的材料中，这使得电子与不同圆偏振的光的谷相关相互作用成为可能，类似于半导体中的自旋相关光学活动。这一发现与先前发现的轨道磁矩和Berry曲率的谷对比布洛赫带特征（来自反演对称性破缺）完全一致[Phys. Rev. Lett. 99，236809（2007）]。揭示了带间跃迁的k分辨光振子强度、轨道磁矩和Berry曲率之间的普遍联系，为铁磁系统轨道磁化强度和内禀反常霍尔电导率的光学测量提供了依据.在石墨烯中展示了普通物理，其中反转对称性破缺导致带间跃迁的谷对比光学选择规则。我们讨论了基于石墨烯的谷光电子学应用，其中光偏振信息可以与电子信息相互转换。
2008-05-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Magneto-optical chirality in a coherently coupled exciton-plasmon system
手性是一种基本的不对称现象，手性光学元件在反射或吸收圆偏振光时表现出不对称响应。这些元素的最新实现包括具有打破镜面对称性和称为圆二色性的偏振对比光学吸收的纳米等离子体系统。圆二色性的另一种途径是原子级薄半导体中的自旋谷极化激子。在存在磁场的情况下，它们表现出与圆偏振光子的不平衡耦合，从而表现出圆二色性。在这里，我们证明了与单层WSe $_2$中激子相关的偏振对比光学跃迁可以通过相干耦合转移到近端等离子体纳米盘。耦合激子等离子体激元系统表现出磁致圆二色性的光谱窄窗口的Fano干涉，我们在一个主方程框架模型。我们的工作激励激子-等离子体激元界面作为手性超颖表面的构建块，用于信息处理，非线性光学和传感。
2023-01-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Electrically tunable polarizer based on two-dimensional orthorhombic ferrovalley materials
铁谷材料的概念是最近提出的。在这种六方二维材料中，由于铁磁性引起的自发谷极化的存在使得非易失性谷电子应用成为可能。本文介绍了一种具有正交晶格的铁谷族新成员，即单层IV族单硫族化合物（GIVMs），它的谷极化源于铁电性，而不是铁磁性。结合群论分析和第一性原理计算，我们证明了与六方晶格中谷选择性圆二色性不同，新型铁谷材料中存在对谷的线偏振光学选择性。基于这种独特的特性，实现了电调谐偏振器的原型。在基于铁谷的偏振器中，激光束可以可选地在x方向或y方向上偏振，这取决于由外部电场控制的铁谷状态。这种器件可以进一步优化，以发射具有特定手性的圆偏振辐射，并实现工作波长的可调谐性。因此，我们表明，二维正交铁谷材料是一个有前途的候选人，提供了一个有利的平台，实现偏振器的电驱动手段，这是非常重要的，在扩大谷电子学的实际应用。
2017-06-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Band Topology, Orbital Phase Winding, and Selection Rules in Excitonic Physics in Two Dimensions
我们表明，能带拓扑结构可以显着改变二维（2D）半导体的电子物理。对于其中带极值附近的状态具有多轨道特征并且描述轨道分量（伪自旋）的旋量在极值k点周围拾取非零缠绕数（拓扑不变量）的系统，光学强度和性质（即，螺旋度）由光学矩阵元件缠绕数（一种独特的且迄今未被认识的特性）决定。我们在三个有间隙的石墨烯系统中说明了这些发现-具有不等价子晶格的单层石墨烯和偏置的双层和三层石墨烯，其中赝自旋纹理表现为与不同谷和光子圆偏振相关的独特光学矩阵元素缠绕图案。这种缠绕数物理导致了新颖的激子序列和光学选择规则，每个谷都有多个明亮的激子耦合到不同螺旋度的光。这种谷激子选择性圆二色性可以明确地使用光谱检测。
2017-08-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Optical properties of massive anisotropic tilted Dirac systems
本文研究了二维各向异性倾斜狄拉克系统中谷对比带隙对光学响应的影响。我们研究了带内和带间跃迁的光谱通过联合态密度（JDOS），光学电导率张量，和Drude光谱权重。能带在每个谷中呈现间接间隙。这样，费米能级的位置（一个“间接区”）和允许跃迁的动量空间就有了新的可能性。每个间隙附近的JDOS显示一组三个van Hove奇点，这与带隙石墨烯（仅吸收边）或8- $Pmmn$硼化物（由于倾斜导致的两个带间临界点）的情况相反。当费米能级位于能隙中时，JDOS表现出通常的频率线性关系，而当在间接区之上时，它看起来类似于硼化物的情况。这些光谱特性决定了光学电导率的突出结构。纵向电导率说明了光学响应的强各向异性。类似地，Drude重量是各向异性的，并且显示出对费米能级的非线性依赖区域。谷对称性的破坏导致有限的霍尔响应和相关的光学性质。异常和谷霍尔电导率呈现石墨烯样行为，由于间接区的特性修改。通过调节激发频率和费米能级位置，可以获得几乎完美的圆二色性。我们还计算了光学不透明度和偏振旋转的光谱，在某些情况下可以达到十分之一弧度的量级。计算的响应特性的光谱特征是倾斜和质量的同时存在的签名，并建议光学方法来确定在这样的狄拉克系统类中形成不同的间隙。
2020-12-28 cond-mat.mes-hall
1D Interface-Induced Real-Space Berry Curvature Gradient Encoded in SpinValley-Coupled Nonlinear Photocurrent in Lateral Heterostructure
Indian Institute of Technology, Kharagpur（印度理工学院哈格普尔分校）；RWTH Aachen University（亚琛工业大学）
本研究在单层横向异质结构中观察到由一维界面诱导的贝里曲率偶极子驱动的自旋-谷耦合圆光生伏特效应，为谷电子学提供了新平台。
2026-09-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
