Stable non-Fermi liquid phase of itinerant spin-orbit coupled ferromagnets
无带隙玻色子与费米面的直接耦合导致朗道准粒子的破坏和费米液体理论的崩溃。这种非费米液相出现在自旋-轨道耦合铁磁体中，由于旋转Goldstone模式和巡回电子之间的强耦合，具有自发破坏的连续对称性。这些系统为研究非费米液体物理提供了一个实验可及的背景。可能的例子包括低密度Rashba耦合电子气体，它具有自然的自发铁磁性倾向，或拓扑绝缘体表面状态与邻近诱导铁磁性。最重要的是，不像相关的情况下的费米表面的自发性的扭曲，非费米液体制度预计将被掩盖的超导圆顶，我们表明，非费米液相自旋轨道耦合铁磁体是稳定的。
2014-09-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Spontaneous symmetry breaking and quantum Hall valley ordering on the surface of topological hexaborides
一些强关联的重费米子化合物，如钐（Sm）、镱（Yb）、六硼化钚（Pu）等，被预测在低温下成为拓扑绝缘体。这些系统在表面布里渊区的某些（三个）点附近支持无质量的狄拉克费米子，以下称为谷。在强垂直磁场中，这些表面态的锥形狄拉克色散淬灭到三组朗道能级上，我们预测了六硼化物表面上不可压缩量子霍尔态的各种可能的层次结构。此外，我们解决了表面零朗道能级内的强电子-电子相互作用的影响。具体来说，我们表明，根据长程（库仑型）和有限程（哈伯德型）相互作用的相对强度的基态可以显示无论是谷极化或谷相干分布的电子密度。我们还证明了两个谷偏振态之间的跃迁总是不连续的，而谷偏振态和谷相干态之间的跃迁是连续的。塞曼分裂和/或在表面上施加的单轴应变可以驱动系统通过各种量子相变，并将其置于不同的对称性破缺相。单轴应变的应用也被证明可以大大修改量子霍尔态的精确序列。我们还强调了拓扑结构在决定对称性破缺相位、拓扑六硼化物在强磁场中表面无序性方面的作用。
2015-12-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
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
Chirality and correlations in the spontaneous spin-valley polarization of rhombohedral multilayer graphene
本文在随机相近似下研究双层至四层菱面体石墨烯的自发自旋-谷极化，发现手性电子间的交换作用是主要驱动力，且极化趋势随层数增加而增强。
2023-07-12 cond-mat.mes-hall
Concepts of Ferrovalley Material and Anomalous Valley Hall Effect
基于谷自由度的谷电子学具有理论和技术上的重要性，因为它为信息存储以及电子、磁和光开关提供了额外的机会。类似于电子学中具有自发电荷极化的铁电材料，以及自旋电子学中具有自发自旋极化的铁磁材料，本文介绍了铁磁家族的一个新成员，即具有自发谷极化的铁谷材料。结合双带kp模型和第一性原理计算，我们证明了自旋轨道耦合与过渡金属-d电子的本征交换相互作用共存的2 H-VSe 2单层膜就是这样一种室温铁谷材料.我们进一步预测这种体系可以表现出许多独特的性质，例如，手性相关的光学带隙，更有趣的是，反常谷霍尔效应。由于后者，基于铁谷材料的一系列功能器件，例如基于谷的非易失性随机存取存储器、谷滤波器，被设想用于谷电子应用。
2016-05-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spontaneous Fully Compensated Ferrimagnetism
Beijing Institute of Technology（北京理工大学）；Beijing Key Laboratory of Quantum Matter State Control and Ultra-Precision Measurement Technology（北京量子物质态控制与超精密测量技术重点实验室）
该研究提出了一种机制，揭示了通过缺陷工程在非磁性石墨烯中实现自发完全补偿铁磁性的可能性，并展示了其在自旋电子和谷电子学中的应用潜力。
2026-02-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Spontaneous Valley Spirals in Magnetically Encapsulated Twisted Bilayer Graphene
范德华异质结构提供了一个丰富的平台，涌现物理由于其可调的杂化电子轨道和自旋自由度。在这里，我们表明，由扭曲的双层石墨烯夹在铁磁绝缘体之间形成的异质结构发展的平带源于扭曲，交换接近和自旋轨道耦合之间的相互作用。我们证明，在这个平带制度，自旋自由度是杂化的，从而产生一个有效的三角形超晶格谷作为一个退化的赝自旋自由度。半填充时的电子相互作用的减弱导致自发的谷混合态，即，谷扇区中的相关状态与谷旋量的几何挫折。我们发现，电层间偏置产生的有效模型中的人工谷轨道耦合，控制谷各向异性和相关态的微观细节，这两种现象理解的谷-海森堡模型与易平面各向异性交换。我们的研究结果提出了扭曲的石墨烯之间的磁性范德华异质结构作为平台，探索纯粹的谷相关态的石墨烯。
2020-08-14 cond-mat.mes-hall
Spontaneous Breaking of the SU(3) Flavor Symmetry in a Quantum Hall Valley Nematic
ENS, Université PSL, CNRS, Sorbonne Université（巴黎高等师范学院，巴黎文理研究大学，法国国家科学研究中心，索邦大学）；Institute of Physics, Polish Academy of Sciences（波兰科学院物理研究所）；Chungnam National University（忠南国立大学）；National Technical University “KhPI”（哈尔科夫国立理工大学）；Johannes Kepler Universität（约翰内斯·开普林大学）；Université Paris-Saclay, CNRS, CEA（巴黎萨克雷大学，法国国家科学研究中心，法国原子能和替代能源委员会）
研究在Pb1-xSnxSe量子井中观察到SU(3)对称性的自发破缺，通过谷赝自旋的极化实现量子反铁磁谷反铁磁相，揭示了多体物理中的新现象。
2025-10-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spin-valley Hall transport induced by spontaneous symmetry breaking in half-filled zero Landau level of bilayer graphene
当手征对称性被破坏时出现的本征霍尔电导率是未来低能耗器件的核心，因为它可以产生非耗散电荷中性电流。即使对于中心对称的晶体材料，电子关联也会导致对称性破缺。然而，由这种自发对称性破缺引起的本征霍尔电导率产生非耗散电荷中性电流在实验上是难以捉摸的。在这里，我们报告固有的霍尔电导率和产生的非耗散电荷中性电流的自发反铁磁状态的零朗道水平的双层石墨烯，其中自旋和谷对比霍尔电导率已被理论预测。我们进行了非局域输运实验，发现了局域电阻和非局域电阻之间的立方标度关系，作为本征霍尔效应的有力证据。这种自发霍尔输运的观测是理解电子相关效应对非耗散输运的一个里程碑。我们的结果也铺平了一条道路，通过在这种对称性破缺状态下的自旋和谷的耦合与谷霍尔效应在非磁性石墨烯的自旋电流的发电。
2019-05-08 cond-mat.mes-hall
Chern-insulator phases and spontaneous spin and valley order in a moiré lattice model for magic-angle twisted bilayer graphene
通过自洽实空间Hartree-Fock方法研究魔角双层石墨烯的莫尔晶格模型，发现强相互作用下非零整数填充处出现自发自旋/谷极化，导致陈绝缘体相和反常量子霍尔效应，揭示了相互作用驱动的非平庸拓扑。
2022-10-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Type III Valley Polarization and Anomalous Valley Hall Effect in Two-Dimensional Non-Janus and Janus Altermagnet Fe2WS2Se2
研究提出通过交错磁体的镜像对称性破缺实现 III 型自发谷极化，并在非 Janus 与 Janus Fe2WS2Se2 中揭示反常谷霍尔效应及应变、磁场调控机制。
2025-06-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spontaneous spin-valley polarization in NbSe2 at a van der Waals interface
范德华（vdW）界面处的邻近效应使得能够产生出射量子电子基态。在这里，我们证明了一个原始的超导二维（2D）NbSe 2形成一个铁磁基态与自发自旋极化在VdW接口与2D铁磁体V5 Se 8。我们研究了NbSe_2/V_5Se_8磁性vdW异质结构的反常霍尔效应（AHE），发现当V_5Se_8层减薄到单层极限时，AHE的符号反转。有趣的是，这些样品的AHE信号随着面内磁场而增强，表明除了磁化之外，对AHE信号的额外贡献。能带结构计算很好地再现了这种不寻常的行为，其中，面内磁化引起的沿2D NbSe 2中自旋简并节线的Berry曲率的出现起着关键作用，揭示了非中心对称2D量子材料中磁性和塞曼型自旋轨道相互作用之间的独特相互作用。
2022-08-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spontaneous Hall effects in the electron system at the SmTiO3/EuTiO3 interface
研究了分子束外延生长的SmTiO 3/EuTiO 3异质结的磁输运和磁性。结果表明，界面处的极性不连续性将约3.9 × 10^14 cm^-2载流子引入EuTiO 3中。巡游载流子对自发霍尔效应有两种不同的贡献。反常的霍尔效应出现，尽管一个非常小的磁化，表明一个非共线的自旋结构和第二个贡献类似于拓扑霍尔效应。与均匀掺杂的EuTiO 3相比，两种霍尔效应的温度依赖性存在质的差异。特别是，拓扑霍尔效应的贡献出现在较高的温度和反常的霍尔效应示出了随温度的符号变化。结果表明，界面可以用来调谐巡游磁系统中的拓扑现象。
2018-04-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Domain-wall topology induced by spontaneous symmetry breaking in polariton graphene
我们提出了一个数值研究的激子极化激元（极化激元）凝聚在一个交错的极化激元石墨烯在$K$和$K'$谷显示一个带隙的s-带。在价带的动力学有利的负质量极值处，在$K$或$K'$处发生缩合。考虑吸引极化激元-极化激元相互作用允许产生空间扩展的凝聚体。自发对称性破缺发生在冷凝积聚导致形成谷极化域以下的Kibble-Zurek方案。单个谷的选择打破了时间反演对称性，并且分隔畴的壁表现出拓扑保护的手性电流。因此，这种电流是由于非平凡的谷拓扑结构和凝聚诱导的对称破缺之间的相互作用而出现的。
2022-02-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Spin-valley entangled quantum Hall states in graphene
本研究针对单层石墨烯双填充自旋-谷自由度的朗道能级，构建含多类相互作用与势场的模型，发现多种自发自旋-谷纠缠相及特殊的纠缠Kekulé反铁磁相，并量化了各相的纠缠程度。
2023-09-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Distinct Competing Ordered ν=2 States in Bilayer Graphene
中性双层石墨烯（BLG）由于其大的态密度和低能带接触点附近的2π Berry相，在零磁场（B）下容易发生手征对称性破缺，导致各种带隙的自发量子霍尔态，其特征在于谷和自旋相关的量子霍尔电导率。其中，层反铁磁态，它具有量子谷霍尔（QVH）效应的相反的符号为相反的自旋，似乎是热力学基态。虽然在B=0时还没有实验观察到其他带隙态，但可以通过利用它们与具有相同总霍尔电导率σH的量子霍尔态的绝热联系来探索它们。利用磁场选择填充因子ν=2且σH=2e^2/h的态，证明了BLG中多数自旋存在量子反常Hall态，少数自旋存在具有自发谷相干的Kekulé态和量子谷Hall态.通过提供第一个自发霍尔态在ν=2的光谱映射，我们的结果揭示了BLG中丰富的竞争有序态。
2014-03-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Interlayer Exciton Valleytronics in Bilayer Heterostructures Interfaced with a Metasurface
最近的建议，使用各向异性的真空过渡金属二硫属化物（TMDC）单层产生谷相干性扩大了潜在的谷自由度的应用在valleytronics。在这项工作中，我们开辟了一个全新的制度，无法与单层TMDC，在相称TMDC双层异质结构的层间激子自发产生的谷相干。利用层间激子在平面内各向异性的电磁真空结合特殊的平面外极化，我们表明，一个更大的区域的布洛赫球可以访问这些异质结构。我们示出了这些激子的可访问的相位给出这个面内各向异性电磁真空。我们对层间激子自发相干性的分析可能为在莫尔异质结构中设计相互作用的量子发射体阵列铺平道路。
2019-12-27 cond-mat.mes-hall physics.optics
Spontaneous parity breaking of graphene in the quantum Hall regime
我们提出石墨烯蜂窝晶格的反转对称性是通过依赖于磁场的Peierls畸变自发破缺的。这导致了$n=0$朗道能级的谷分裂，而不是其他朗道能级。与最近在文献中讨论的量子霍尔谷铁磁性相比，晶格畸变为目前在石墨烯中观察到的所有量子霍尔平台提供了另一种解释。
2006-11-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Valley polarization transition in a two-dimensional electron gas
我们从理论上研究了与通过降低2D载流子密度调谐的二维电子气（2DEG）中的自发2谷到1谷量子相变相关的输运特征，如最近的实验[Phys.Rev.Lett. 127，116601（2021）]。我们关注的关键问题是实验测量的二维电阻率作为载流子密度的函数是否与实验报告中不加批判地假设的潜在自发谷极化转变一致（或不一致）。我们的理论分析是特别密切相关的，因为实验并不直接测量的变化，费米表面所造成的谷极化过渡，但间接推断这种过渡通过运输测量。我们验证了实验的要求，表明确实观察到的2D电阻率的突然变化是定量一致的谷极化从2到1在临界密度的突然变化。
2021-10-18 cond-mat.mes-hall
Spontaneous time-reversal symmetry breaking in twisted double bilayer graphene
扭曲双双层石墨烯（tDBG）包括两个Bernal堆叠的双层石墨烯片，在它们之间具有扭曲。施加到tDBG器件的顶栅和背栅的栅极电压调节电子带的平坦度和拓扑结构，从而实现不寻常的实验控制水平。在扭转角$\sim $为1.2-1.3 $^\circ$的tDBG器件中观察到了自旋/谷对称性破缺的金属态，但这些态的拓扑结构和序参量仍不清楚。我们报告了在tDBG的相关金属态中观察到的异常霍尔效应，在平面外磁场（$B_{\perp}$）中具有跨越100 mT的磁滞回线，表明自发破缺的时间反演对称性。的$B_{\perp}$滞后持续面内场高达几特斯拉，表明谷（轨道）铁磁性。同时，电阻率的强烈影响，即使是mT尺度值的面内磁场，指向自旋谷耦合或直接的轨道耦合面内场和谷自由度。
2022-04-07 cond-mat.mes-hall
Valley polarization of Landau levels driven by residual strain in the ZrSiS surface band
本研究利用扫描隧道显微镜揭示ZrSiS漂浮表面能带朗道能级的谷极化分裂，证明其源于残余应变而非自发对称破缺，并实现高精度应变测量。
2025-02-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Interacting Dirac fermions under spatially alternating pseudo-magnetic field: Realization of spontaneous quantum Hall effect
拓扑晶体绝缘体表面和石墨烯都有多谷无质量狄拉克费米子，这些费米子没有被钉扎到布里渊区的高对称点。应变耦合到低能电子作为一个时间反演不变的规范场，导致伪朗道能级（PLL）的形成。本文研究了应变超晶格产生的周期性赝磁场。我们研究了应变超晶格引起的低能狄拉克锁相环谱，分析了各种极化态的影响。通过自洽的Hartree-Fock计算，我们建立了，由于应变超晶格和PLL电子结构，谷有序态自发打破时间反转和实现量子霍尔相位是有利的，而其他被抑制。
2015-06-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Fluctuating magnetism and Pomeranchuk effect in multilayer graphene
本研究在菱方多层石墨烯中实验观测到巡游电子的局域磁矩式熵贡献、同位旋 Pomeranchuk 效应及电阻极小值，揭示二维平带中软同位旋模式的普适磁性。
2025-01-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Half-Valley Ohmic Contact and Contact-Limited Valley-Contrasting Current Injection
本文提出基于铁谷半导体/石墨烯异质结构的半谷欧姆接触，通过接触限制的谷对比电流注入实现栅极可调的谷极化电流，为谷电子器件提供了新的功能构建模块。
2023-08-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Half and quarter metals in rhombohedral trilayer graphene
铁磁性在过渡金属化合物中最常见，但也可能出现在低密度二维电子系统中，在硅、III-V族半导体系统和石墨烯莫尔异质结构中观察到特征。在这里，我们表明，门调谐范霍夫奇异性菱形三层石墨烯驱动自发铁磁极化的电子系统到一个或多个自旋和谷的味道。使用电容测量石墨门控范德华异质结，我们发现了一个级联的密度和电子位移场调谐相变标记为负电子压缩性。跃迁定义了相位之间的边界，其中量子振荡具有四倍、两倍或一倍简并性，分别与自旋和谷简并正常金属、自旋极化的“半金属”和自旋和谷极化的“四分之一金属”相关联。对于电子掺杂，显着的特点是很好地捕捉到的现象与谷各向异性Hund的耦合，可能产生的相互作用在晶格尺度的Stoner模型。对于孔填充，我们观察到一个更丰富的相图具有微妙的相互作用的对称性和费米表面拓扑结构的转变打破。最后，通过六方氮化硼衬底的旋转对准诱导莫尔超晶格，我们发现超晶格扰动的预先存在的同位旋顺序只有微弱的，留下的基本相图完整，同时催化形成拓扑非平凡的带隙状态时，巡回半或四分之一金属状态发生在半或四分之一超晶格带填充。我们的研究结果表明，菱形三层石墨烯是多体理论的良好控制测试的理想平台，并揭示了摩尔材料中的磁性在本质上是流动的。
2021-06-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Topological magnons in CrI$_3$ monolayers: an itinerant fermion description
磁振子主导最近发现的绝缘铁磁二维晶体，如CrI $_3$的磁响应。由于Cr自旋在蜂窝晶格中的排列，CrI $_3$中的磁振子与石墨烯中的电子准粒子非常相似。在CrI $_3$中进行的中子散射实验表明在狄拉克点处存在间隙，该间隙已被证明具有拓扑性质。在这里，我们提出了一个理论的磁振子在铁磁CrI $_3$单层的基础上巡回费米子图片，从第一性原理推导出的哈密顿量。我们得到了二维CrI $_3$的磁振子色散，在两个谷中具有相同的Berry曲率的狄拉克点处具有间隙。对于CrI $_3$带，我们发现了手性的带隙边缘态。对动量空间中磁振子波函数的分析进一步证实了它们的拓扑性质。重要的是，我们的方法不需要定义自旋哈密顿量，并且可以应用于具有任何类型磁序的绝缘和导电2D材料。
2020-01-31 cond-mat.mes-hall
Engineering quantum interference in van der Waals heterostructures
在本文中，我们提出了一种新的路线，可调谐的自发谷相干的异质结构的二维谷电子材料与其他层状材料托管各向异性极化激元模式。我们首先讨论的依赖性的一般异质结构的各向异性部分的电导率张量和它的几何配置上的这种一致性。随后，我们提出了两个实现-一个，使用各向异性等离子体在磷烯和另一个双曲声子极化激元在MoO 3。在这两个系统中，我们第一次展示了自发谷相干性的静电可调谐性，在室温下在近中红外波长处达到了前所未有的高达80%的值。这些异质结构中所显示的这种谷相干性的可调谐性将使有源谷电子量子电路的实现成为可能。
2019-10-09 cond-mat.mes-hall physics.optics
Field-induced polarisation of Dirac valleys in bismuth
在特定晶格结构的存在下，电子被提供谷自由度。操纵谷简并是新兴研究领域的主题，主要集中在石墨烯中的电荷传输。在大块铋中，电子已知呈现三重谷简并和每个谷中的狄拉克色散。在这里，我们表明，由于其巨大的面内质量各向异性，沿三角轴的狄拉克电子流是非常敏感的面内磁场的取向。因此，可旋转的磁场可用作谷值阀，以调节每个谷值对总电导率的贡献。根据我们的测量，在很宽的温度和磁场范围内，单个谷载流子的电荷电导率可以超过总电导率的五分之四。在高温和低磁场下，这三个谷是可互换的，并且下面的晶格的三重对称性得到尊重。随着温度降低和/或磁场增加，这种对称性自发地丧失。后者可能是最近提出的谷-谷费米液态的实验表现。
2011-09-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Inducing Spin Splitting and Anomalous Valley Hall Effect in A-Type AFM Fe$_2$C(OH)$_2$ through Electric Field and Janus Engineering
本文预测A型反铁磁单层Fe$_2$C(OH)$_2$具有157 meV自发谷极化，通过电场或Janus工程引入层依赖电势诱导自旋劈裂，实现层锁定反常谷霍尔效应，为自旋电子学应用提供新途径。
2025-01-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Long-lived nanosecond spin relaxation and spin coherence of electrons in monolayer MoS_2 and WS_2
最近发现的单层过渡金属二硫属化物（TMDCs）为探索新的耦合自旋谷物理提供了一个肥沃的操场。虽然从偏振光致发光（PL）实验中推断出了稳健的自旋和谷自由度，但PL时间尺度必然受到短寿命（3- 100 ps）电子-空穴复合的限制。电子（或空穴）掺杂的TMDC中的常驻载流子的自旋/谷极化动力学的直接探测，可能会持续很长时间后复合停止，是在早期阶段。本文利用光学克尔谱直接测量了电子掺杂MoS_2和WS_2单层膜中的自旋谷耦合动力学，明确地揭示了在5 K下超过3 ns的很长的电子自旋寿命（比典型的激子复合时间长2-3个数量级）。与传统的III-V族或II-VI族半导体相比，自旋弛豫在小的横向磁场中快速加速。在耦合自旋-谷动力学模型的支持下，这些结果表明了一种新的机制，在快速波动的内部自旋-轨道场在TMDC中，由快速谷间散射驱动的巡回电子自旋退相。此外，在较低的能量下观察到长寿命的自旋相干性，与局域态相称。这些研究提供了至关重要的洞察物理基础的自旋和谷动力学的常驻电子在原子薄TMDC。
2015-06-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Fractional quantum Hall coexistence phases in higher Landau levels of graphene
该研究理论分析单层石墨烯更高朗道能级中的量子霍尔铁磁性，发现谷极化、谷赤道、反铁磁、倾斜反铁磁及自旋-谷纠缠等多种共存对称破缺相。
2024-08-19 cond-mat.mes-hall
Current Switching of Valley Polarization in Twisted Bilayer Graphene
与六方氮化硼（h-BN）衬底对齐的扭曲双层石墨烯（TBG）可以在3/4填充时表现出异常的霍尔效应，这是由于具有相反陈数的谷分辨莫尔带中的自发谷极化[Science 367，900（2020），Science 365，605（2019）]。据观察，小的DC电流能够切换谷极化并反转霍尔电导的符号[Science 367，900（2020），Science 365，605（2019）]。在这里，我们讨论了在转变温度附近的谷极化的电流开关的机制，其中体耗散输运占主导地位。我们表明，对于旋转对称性破缺的样品，直流电流可能会产生两个谷之间的电子密度差（谷密度差）。电流引起的谷密度差进而引起谷极化中的一阶转变。我们强调，谷间散射起着核心作用，因为它是两个谷之间交换电子的通道。我们进一步估计谷密度差的TBG/h-BN系统的微观模型，并发现一个显着的增强效果的魔角制度。
2021-01-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Anomalous Hall Effect and Spontaneous Orbital Magnetization in Antiferromagnetic Weyl Metal
我们研究了手征反铁磁体中的反常霍尔效应和轨道磁化，在考虑自旋轨道耦合和定域自旋与巡游电子交换作用的Kagome堆叠晶格结构上建立了一个简单的紧束缚模型.结果表明，该体系的基态是具有易面各向异性的轨道铁磁体。讨论了轨道磁化强度与外尔点位形的关系。
2017-05-19 cond-mat.mes-hall
Valley-coherent quantum anomalous Hall state in AB-stacked MoTe2/WSe2 bilayers
莫尔材料为关联和拓扑量子现象提供了肥沃的土壤。其中，量子反常霍尔（QAH）效应，其中霍尔电阻即使在零磁场下也被量子化，是材料的固有拓扑性质的直接表现，并且是低功率电子应用的吸引人的属性。在石墨烯和过渡金属二硫属化物（TMD）莫尔材料中都观察到了QAH效应。它被认为是由窄莫尔带的相互作用驱动的谷偏振引起的。在这里，我们令人惊讶地表明，新发现的QAH状态AB堆叠MoTe2/WSe2莫尔双层膜不是谷极化，但谷相干。层和螺旋度分辨光谱测量表明，QAH的基态具有自发自旋（谷）极化在两个TMD层对齐（反对齐）。此外，两层中的面外自旋极化的饱和仅在高磁场下发生，支持倾斜自旋织构。我们的研究结果呼吁一个新的机制QAH效应，并强调了具有强电子相关性和自旋轨道相互作用的TMD莫尔材料的潜力，为奇异的拓扑状态。
2022-08-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Progress on two-dimensional ferrovalley materials
本文综述二维铁谷材料中自发谷极化的形成机制及电场、堆叠、应变和界面等物理场对其的调控进展，并展望谷电子学未来方向。
2023-09-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
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
Optically and magnetically addressable valley pseudospin of interlayer excitons in bilayer MoS2
双层MoS 2中的层间谷激子同时具有大的振荡器强度和长的寿命，因此代表了谷电子应用的有利方案。然而，在原始双层二硫化钼，这是在valleytronics的心脏，层间激子的谷赝自旋的控制，仍然难以捉摸。在这里，我们报告的观察高度圆偏振的光致发光层间激子的双层二硫化钼与光学和磁寻址能力。在激子共振附近的圆偏振光激发下，双层MoS 2的层间激子呈现出接近统一的负圆偏振态。值得注意的是，通过打破时间反演对称性与平面外的磁场，自发谷极化（7.7%/特斯拉）的记录水平被确定为双层二硫化钼层间激子。双层MoS 2中层间激子的巨谷极化，以及电/光/磁控制的可行性和强振子强度，为下一代电子和光电应用的发展提供了坚实的基础。
2021-06-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Nematic Valley Ordering in Quantum Hall Systems
在具有自旋或赝自旋自由度的二维电子系统中，量子霍尔有序和自发破缺的“内部”对称性之间的相互作用引起了各种有趣的现象，包括新相、相变和拓扑激发。在这里，我们开发了一个理论的破缺对称量子霍尔态，适用于一类多谷系统，其中的对称性问题是一个点群元素，结合了空间旋转与置换的谷指数。色散关系的各向异性，通常存在于这样的系统中，有利于所有电子驻留在其中一个谷中的状态。在一个干净的系统中，谷“伪自旋”有序，或空间自旋有序，通过有限的温度转变发生。在弱无序系统中，形成了赝自旋极化域，这阻止了宏观谷和无序有序;然而，所得到的状态仍然渐近地表现出QHE。我们讨论了在有序和无序制度的输运性质，以及我们的研究结果的关系，最近的实验在铝。
2010-03-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Weak valley-layer coupling and valley polarization in centrosymmetric $\mathrm{FeCl_2}$ monolayer
本文通过第一性原理计算发现中心对称 $\mathrm{FeCl_2}$ 单层存在弱谷层耦合，可通过磁化和电场方向操控实现谷极化切换，且双层结构无需电场即可自发谷极化，为材料识别与调控提供指导。
2025-05-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Multiple magnetic states, valley electronics, and topological phase transitions in two-dimensional Janus XYZH (X = Sc, Y, La, Y = Cl, Br, I, and Z = S, Se, Te): From monolayers to bilayers
本研究提出27种二维Janus XYZH铁磁半导体单层，揭示其谷极化、应变诱导拓扑相变及双层中的多铁性、层极化谷霍尔效应和交变磁性，为量子器件设计提供理论基础。
2025-02-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Multifield tunable valley splitting and anomalous valley Hall effect in two-dimensional antiferromagnetic MnBr
预测反铁磁单层MnBr具有自发谷极化，其谷劈裂可通过多种场调节，并实现自旋层锁定的反常谷霍尔效应，为低功耗谷电子学器件提供平台。
2024-11-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Trion Valley Coherence in Monolayer Semiconductors
谷电子学的新兴领域旨在利用布洛赫带极值附近电子的谷赝自旋作为信息载体。最近的实验表明，在单层过渡金属二硫属化物（TMD）的激子谷相干性（电子-空穴对的叠加在相对的山谷）的光学产生和操纵提供了一个关键的一步，控制这个量子自由度。在TMD中的带电激子（trion）是一个有趣的替代中性激子控制谷赝自旋，因为它的自发复合寿命长，其强大的谷极化，和它的耦合到剩余的电子自旋。然而，由于在光谱上访问它的实验挑战，Trion谷相干性尚未被探索。在这项工作中，我们采用超快的二维相干光谱共振产生和检测的单层MoSe $_2$中的trion谷相干证明它持续了几百飞秒。我们的结论是，基本机制限制trion谷相干性是根本不同的那些适用于激子谷相干性。基于这些观察结果，我们提出了延长二维材料谷相干时间的可能策略。
2016-11-10 cond-mat.mes-hall
Isospin competitions and valley polarized correlated insulators in twisted double bilayer graphene
当一个给定的对称性自发破缺时，物质的新相通常会出现，这可能涉及电荷、自旋和自由度的谷值。在这里，我们报告了一个新的相关绝缘体从自旋极化状态演变到谷极化状态的AB-BA堆叠扭曲双层石墨烯（TDBG）的观察。同位旋极化的转变是位移场（D）驱动下自旋与谷之间竞争的结果。在高场|D| > 0.7 V/nm时，我们观察到具有~10的大塞曼g因子的谷极化相关绝缘体，无论是在莫尔导带中的v = 2还是更令人惊讶的是在莫尔价带中的v = -2。相比之下，在< 0.6 V/nm的中场|D|下，它在v = 2时是传统的自旋极化相关绝缘体，在v =-2时是无特征的金属。此外，我们观察到一个谷极化的Chern绝缘体，C = 2，在电子侧的v = 2和谷极化的费米面附近的v = -2的空穴侧。C = 2的陈谷绝缘体在2e^2/h处有一个量子化的霍尔电导平台，相应地纵向分量消失。谷极化费米面在C = 0时是拓扑平凡的，并且在v_LL = 0，1，2，3，4等时表现出一系列量子化的朗道能级。这些观测结果与我们的能带和拓扑计算结果吻合得很好。我们的研究结果表明，在TDBG中通过位移场实现同位旋控制和获得新的物质相是一种可行的方法，并可能有益于其他扭曲或非扭曲的多层膜系统。
2021-12-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Magnetic injection photocurrents in valley polarized states of twisted bilayer graphene
Donostia International Physics Center（圣塞巴斯蒂安国际物理中心）；Department of Physics, Columbia University（哥伦比亚大学物理系）；IKERBASQUE, Basque Foundation for Science（伊卡巴斯基克，巴斯克科学基金会）
本研究通过谷极化打破时间反演对称性，揭示了双层石墨烯中磁注入光电流的产生机制，用于区分不同自旋-谷极化场景。
2025-11-26 cond-mat.mes-hall
Dirac half-metal in a triangular ferrimagnet
提出了在阻挫巡游磁体中实现全自旋极化狄拉克半金属的设想。我们发现，在三个子晶格铁磁有序的情况下，三角晶格上的巡游电子表现出具有半金属行为的狄拉克锥色散。狄拉克节点具有与石墨烯相同的结构。通过变分计算和蒙特卡罗模拟，我们证明了在具有Ising各向异性的简单Kondo晶格模型中，具有Dirac结点的亚铁磁有序自发出现.这对自旋电子学作为自旋电流发生器的候选者是有益的。
2012-10-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Strain- and Electric-Field-Tunable Valley Polarization in Mo0.75V0.25Te2(Mo3VTe8) for Valleytronic Application
Bangladesh University of Engineering and Technology (BUET)（孟加拉国工程与技术大学）
通过第一性原理计算，研究了V掺杂MoTe2单层（Mo0.75V0.25Te2）的结构稳定性和电子性质，发现磁交换作用和自旋轨道耦合导致谷简并解除，产生自发谷极化，且可通过电场和双轴应变进一步调控，最大价带谷分裂达160.8 meV。
2026-06-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Doping induced itinerant ferromagnetism and enhanced ferroelectricity in BL-InSe
Sichuan Normal University（四川师范大学）
BL-InSe中通过掺杂诱导铁磁性和铁电性共存，揭示了非极性和非磁性半导体中多铁性的实现途径。
2026-01-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Optical control over topological Chern number in moiré materials
本文展示了扭曲MoTe2同质双层膜中 itinerant铁磁体自旋谷自由度的全光开关，实现了零磁场下铁磁自旋态非热开关，为拓扑序参量动态调控及拓扑量子电路全光生成奠定基础。
2025-08-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Halperin States of Particles and Holes in Ideal Time Reversal Invariant Pairs of Chern Bands and The Fractional Quantum Spin Hall Effect in Moiré MoTe$_2$
本文通过将时间反演对称的陈带对视为相反磁场朗道能级，构造了一类由粒子和空穴组成的 Halperin 态，解释了 moiré MoTe$_2$ 中零霍尔电导、半整数螺旋边缘电导及缺乏稳健霍尔平台的实验现象。
2024-03-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Ferroelectric Antiferromagnetic Lifting of Spin-Valley Degeneracy
本文提出在TP破缺的层状铁电反铁磁体中实现自发自旋-谷极化，结合交变磁体与TP对称反铁磁体的优势，并通过层间滑动实现可调的自旋-谷输运效应。
2025-07-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Valley Polarization and Anomalous Valley Hall Effect in Altermagnet Ti2Se2S with Multipiezo Properties
预测单层Ti2Se2S为具有巨大谷劈裂（约500 meV）的二维交错磁体，其谷受镜面对称保护，单轴应变可调控谷极化方向并诱导多压电效应，为超快低功耗自旋电子器件提供新候选材料。
2025-04-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Valley polarization transition driven by biaxial strain in Janus $\mathrm{GdClF}$ monolayer
晶体中载流子的谷自由度有利于信息处理和逻辑运算，实现谷极化是谷应用的关键因素。在这里，我们提出了一个模型，谷极化转变在不同的谷点（-K和K点）是由双轴应变产生的。通过第一性原理计算，我们用Janus $\mathrm{GdClF}$单分子层的具体例子来说明我们的想法。预测的$\mathrm{GdClF}$单层具有动态、机械和热稳定性，并且是一种铁磁（FM）半导体，具有垂直磁各向异性（PMA）、谷点处的价带最大值（VBM）和高居里温度（$T_C$）。由于其固有的铁磁性和自旋轨道耦合（SOC），将诱导自发谷极化，但谷分裂仅为-3.1meV，这提供了通过应变在不同谷点实现谷极化转变的机会。在所考虑的应变范围内（$a/a_0$：0.94 $\sim$ 1.06），应变GdClF单层膜始终具有带隙、强FM耦合和PMA。压应变有利于-K谷极化，而张应变有利于K谷极化。在0.96和1.04应变下对应的谷分裂分别为-44.5meV和29.4meV，高于室温下的热能（25 meV）。由于特殊的Janus结构，可以观察到平面内和平面外的压电极化。结果表明，铁谷材料的面内压电极化方向可以被应变翻转，在0.96和1.04应变下的$d_{11}$分别为-1.37 pm/V和2.05 pm/V。
2021-10-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Nagaoka spin-valley ordering in silicene quantum dots
我们研究了硅烯内定义的量子点簇，其具有自旋和谷自由度的受限电子态。在原子紧束缚和连续介质Dirac近似下，对少电子系统进行了研究，得到了由点间隧穿和电子-电子相互作用驱动的自发谷极化，即最近在具有三个过剩电子的GaAs量子点正方形簇中发现的路线Nagaoka铁磁有序的谷对应物[P. Dehollain，{ \it et al.}，Nature { \bf 579}，528（2020）]。我们发现，对于没有本征自旋轨道耦合的哈密顿量-类似于具有交错势的石墨烯-只要系统的自旋被外部磁场冻结，基态的谷极化可以在点间距的范围内观察到。谷间散射的影响是可以忽略不计的集群几何形状，支持谷极化基态。在存在石墨烯特有的强的固有自旋-轨道耦合的情况下，不需要外部磁场来观察在自旋和谷中均极化的基态。自旋-轨道相互作用产生的有效磁场使简并基态的自旋分量和谷区同位旋分量呈现完美的正相关关系。
2021-03-16 cond-mat.mes-hall
Fractional topological insulators at odd-integer filling: Phase diagram of two-valley quantum Hall model
本文研究奇整数填充下双谷量子霍尔模型中的分数拓扑绝缘体相图，通过精确对角化揭示从相分离或谷极化态到配对态的转变，为理解无外磁场条件下时间反演对称拓扑序提供理论依据。
2025-09-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
