Ultrafast Generation of Pseudo-magnetic Field for Valley Excitons in WSe2 Monolayers
二维过渡金属二硫属化物（MX 2）中出现了一个新的自由度-谷赝自旋，引起了科学界的极大兴趣。操纵谷赝自旋的能力，类似于自旋电子学中的自旋控制，可以为谷电子学开辟令人兴奋的机会。在这里，我们证明了一个超快和超谷赝磁场可以产生使用圆偏振飞秒脉冲选择性地控制单层MX 2的谷自由度。采用超快泵浦-探测光谱，我们观察到一个纯粹的和谷选择性的光学斯塔克效应在WSe 2单分子膜从非共振泵，瞬间解除谷激子跃迁的简并没有任何耗散。光学斯塔克效应的强度与泵浦强度和泵浦失谐的倒数成线性比例。在K和K_prime谷跃迁之间可以实现超过10 meV的能量分裂，这对应于超过170特斯拉的有效赝磁场。我们的研究表明，有效的和超快的控制谷激子与光学，并开辟了可能性相干操纵谷偏振的量子信息的应用。
2014-07-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Boundary Modes from Periodic Magnetic and Pseudomagnetic Fields in Graphene
经受周期性横向应变的单层石墨烯是可以支持具有固有极性的边界光谱的人造晶体。通过比较周期性磁场和应变引起的伪磁场分别打破和保持时间反演对称性的影响，这些进行了分析。在前一种情况下，具有零总磁通量的超晶格迷你带的陈氏分类强制{ \it single}反向传播模式穿过纳米晶的相对边界上的每个体隙。对于伪磁场，成对的反向传播模式迁移到{ \it same}边界，在那里它们在单个之字形边缘上提供了发育良好的谷螺旋传输通道。我们讨论了可能的方案，实现这种情况下，他们的实验签名。
2022-04-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Magnetic-field-assisted electron confinement and valley splitting in strained graphene
空间变化的应变石墨烯可以获得有趣的电子特性，因为应变诱导的谷依赖规范（伪磁）fields1，2。在这里，我们报告了通过使用热应变工程3，4获得的位于Cu（111）的台阶边缘附近的应变石墨烯区域的实现。我们使用亚纳米分辨率的扫描隧道显微镜和光谱学研究这些应变结构，并识别它们的空间调制狄拉克点，证明了铜和石墨烯波函数重叠对它们之间电荷转移的影响5。通过施加8特斯拉的磁场，在应变石墨烯中观察到电子约束，如由规则间隔的尖锐共振6，7所揭示的。在应变石墨烯的一些区域中，在隧穿光谱中出现重复的共振峰对。这为磁场和赝磁场的共存导致谷简并度的提升提供了直接和令人信服的证据。
2015-03-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Valley contrasting physics in graphene: magnetic moment and topological transport
我们调查的物理性质，可以用来区分谷自由度的系统中的反转对称性被打破，使用石墨烯系统为例。我们发现，与载流子谷指数相关的赝自旋具有内禀磁矩，与电子自旋的玻尔磁子非常相似。还存在可导致谷对比霍尔传输的谷依赖Berry相位效应，其中不同谷中的载流子转向横向于平面内电场的相反方向。这些效应可用于通过磁和电手段产生和检测谷极化，形成所谓的谷电子学应用的基础。
2007-09-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Valley-Contrasting Orbital Magnetic Moment Induced Negative Magnetoresistance
布洛赫电子的谷-对比轨道磁矩允许面外磁场提升谷简并度。我们证明，这将导致负磁阻，利用一个缺口的二维多谷模型作为一个例子。一个直观的物理图片，从磁门效应的载流子密度增加提出了这种负磁阻。特别地，在两个谷中的一个被磁场耗尽之后实现巨负磁阻。这种新的负磁电阻机制被认为是相关的离子液体门控间隙小的有效质量的石墨烯。
2019-07-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Dynamical symmetry breaking, magnetization and induced charge in graphene: Interplay between magnetic and pseudomagnetic fields
本文研究了单层石墨烯中应变和磁场的两种竞争效应，探讨了其对量子场论中各种现象的影响，如感生电荷密度、磁催化、对称性破缺、动力学质量产生和磁化等。我们表明，应变和磁场之间的相互作用不仅产生手征对称性的破缺，因为它发生在QED $_{2+1}$，但宇称和时间反演对称性破缺。最后两个对称性破缺与动力学产生的一个Haldom质量项有关。我们发现，它是可以修改的磁化强度和动力学质量独立为每个谷，应变和变化的外部磁场。此外，我们发现，一个非零的伪磁场的存在下，不像磁性的，使我们能够观察到一个诱导的“真空”电荷和宇称异常应变石墨烯。最后，由于实磁场和伪磁场的联合作用产生了感应谷极化，本文的结果可以为谷电子器件的设计提供新的工具。
2021-01-03 cond-mat.mes-hall hep-th
Strain-induced pseudomagnetic and scalar fields in symmetry-enforced Dirac nodes
我们知道，狄拉克节点只能出现在特定空间群的布里渊区的高对称点上。在这些情况下，应变的影响由对称性考虑来处理.发现应变感应势与应变张量的关系，除两种情况外，均存在赝磁场势。它可以用来控制谷电流。
2018-01-09 cond-mat.mes-hall
Valley-contrasting Spin Textures in Janus Metal Phosphochalcogenides
Nanjing Normal University（南京师范大学）；Southeast University（东南大学）
研究通过第一性原理计算揭示了Janus MP₂S₃Se₃单层中不同谷的自旋纹理差异，包括Ising型、Weyl型和Rashba型自旋纹理，并探讨了谷依赖的反常霍尔电流和光学选择性，以及通过应变调节能隙和谷间能量差的潜力。
2026-05-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spin Splitting Induced by a Competition between Quantum Spin Hall Edge States and Valley Edge States
具有晶格变形的应变石墨烯已被证明会产生大的赝磁场并具有许多奇异的性质。在这里，我们提出了一种非磁性的方法来实现动量依赖的平面外自旋分裂的应变石墨烯纳米带与适度的自旋轨道耦合。这种独特的自旋劈裂区别于著名的塞曼型自旋劈裂和Rashba型自旋劈裂。我们的分析表明，量子自旋霍尔边态和谷边态之间的竞争导致了独特的自旋分裂。在纳米晶体的一个边缘处的量子自旋霍尔态被伪磁场诱导的反向传播边缘模式抑制。在相反的边缘，量子自旋霍尔态根本不受影响。因此，相反自旋取向的简并量子自旋霍尔态，其在纳米线的两个相对边缘处传播，被提升。这一结果揭示了一种操纵电子自旋自由度的新方法。
2013-10-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Optical manipulation of layer-valley coherence via strong exciton-photon coupling in microcavities
对量子自由度（如自旋）的相干控制和操纵构成了新兴量子技术的基础。在这种情况下，强大的谷自由度和相关的谷赝自旋发现在二维过渡金属二硫属化物是一个非常有吸引力的平台。在这些系统中，即使在室温下也观察到谷极化和谷态的相干叠加。谷相干性的控制是实现谷量子比特的重要基础。在过去，大磁场或高功率激光已经被用于演示谷相干态的控制（初始化和旋转）。在这里，我们证明了层谷相干性的控制，通过强耦合的双层WS 2的谷激子微腔光子，通过利用伪磁场中产生的光学腔由于TE-TM分裂。使用光子结构来产生伪磁场，伪磁场可以用于操纵激子-极化激元，这提供了一种有吸引力的方法来控制光学响应，而不需要大的磁体或高强度的光泵浦功率。
2022-11-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Unidirectional valley-contrasting photo-current in strained transition metal dichalcogenide monolayers
我们研究了单轴应变的过渡金属二硫属化物单分子膜的完整的静态非线性光学响应，在导带中掺杂有限的载流子密度，在无序的存在下。我们发现，习惯的移位电流被抑制，但我们确定了一个强大的，谷依赖的非互易性响应，我们的术语\textit{unidirectional valley-contrasting photo-current}（UVCP）。这种直流电流源于应变和Kramers对称性破缺的三角翘曲的组合效应，而由于各个谷的贡献可以通过磁化在它们之间引入能量偏移来分离。后一个事实使人们能够监测谷间过渡。UVCP与迁移率成正比，并且通过激子库仑相互作用和谷间散射以及顶栅偏压来增强。我们讨论检测策略在国家的最先进的实验。
2022-05-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Absence of edge states at armchair edges in inhomogeneously strained graphene under a pseudomagnetic field
本研究发现赝磁场下非均匀应变石墨烯的扶手椅型边缘因谷混合不存在量子谷霍尔边缘态，仅锯齿型边缘有该态，并提出p-n结界面态可作谷极化单刀双掷开关。
2024-10-30 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
Pseudomagnetic fields and triaxial strain in graphene
石墨烯中产生伪磁场的应变场由于可能模仿幅度大于100特斯拉的真实磁场而受到广泛关注。我们研究系统与这种应变局限于有限区域（“伪磁点”），并提供了一个透明的解释的特征亚晶格极化发生在伪磁场的存在。特别是，我们专注于一个三轴应变导致一个恒定的领域在中心区域的点。该场导致伪朗道能级的形成，其中零阶能级与真实磁场中的对应能级相比显示出显著差异。基于狄拉克模型的分析参数来预测在这些系统中的状态密度的亚晶格和谷的依赖性。在扩展的石墨烯片中的单个伪磁性点的数值紧束缚计算证实了这些预测，并且还用于研究旋转应变方向和改变伪磁性点的尺寸的效果。
2015-10-27 cond-mat.mes-hall
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
Graphene nanodrums as valleytronic devices
本文研究石墨烯纳米鼓中的电子输运，证明0.1%至1%的微小应变产生的赝磁场可使其成为高效谷极化器、过滤器及电子束准直器，并可用半经典轨迹高效预测器件功能。
2022-02-03 cond-mat.mes-hall
Valley polarized transport in strained graphene based Corbino disc
我们研究了在外部垂直磁场存在下，应变石墨烯在Corbino几何门控中的磁输运。采用Landauer-Büttiker方法计算了单轴应变和非均匀应变下变形石墨烯的Corbino圆盘的电导。我们发现，作为磁通量的函数的电导的振荡周期依赖于单轴应变和电导急剧下降沿石墨烯拉伸的方向。另一方面，电导幅度可以通过感生的伪磁通量来操纵。一个谷极化制度，所造成的不均匀的应变，此外，我们发现了一个很宽的能量区间内，该系统是完全谷极化。
2013-11-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Three-dimensional valley-contrasting sound
该研究构建三维声学晶体，将能谷对比物理从二维推广至三维，实现六值能谷及表面态拓扑输运。
2024-09-18 cond-mat.mes-hall
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
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
Nonlinear Valley Hall Effect
提出一种非线性机制，在同时具有反演和时间反演对称性的系统中，通过电场修正贝里曲率产生二阶谷霍尔电流，并在应变石墨烯和有机半导体中验证，为反演对称系统中的谷自由度控制开辟新途径。
2024-01-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Valley-contrasting orbital angular momentum in photonic valley crystals
谷作为一个自由度，已经被用来实现二维层状材料中的谷选择性霍尔输运和圆二色性。另一方面，具有螺旋相位分布的光的轨道角动量在光通信、原子囚禁、甚至重要拓扑工程等方面具有前所未有的应用前景，引起了人们的极大关注。在这里，我们揭示了谷对比轨道角动量在全介质光子谷晶体。利用具有适当手征的轨道角动量源实现了谷手征体态的选择激发。谷依赖的边缘状态，可预测的非零谷陈数，使抑制沿锯齿形边界的谷间散射，导致宽带鲁棒传输在Z形弯曲没有角落形态优化。我们的工作可能为发现新的量子态和在纳米光子学中操纵光的自旋轨道相互作用打开一扇新的大门。
2016-06-28 cond-mat.mes-hall physics.optics
Valley-dependent resonant tunneling through double magnetic barriers in suspended graphene
从理论上研究了应变诱导赝磁场对悬浮石墨烯中狄拉克费米子输运几率和弹道电导的影响。我们表明，通过双磁势垒的共振隧穿可以在悬浮区的应变调谐。谷分辨透射峰由于共振隧穿的尖锐性而明显可区分。在特定的应变下，占据一个谷的狄拉克费米子的共振隧穿被完全抑制，而占据另一个谷的狄拉克费米子的共振隧穿存在。谷过滤效应有望通过应变工程来测量。所提出的系统可以用来制作一个大的谷偏振几乎100%的石墨烯谷滤波器。
2014-02-18 cond-mat.mes-hall
Spin-valley filtering in strained graphene structures with artificially induced carrier mass and spin-orbit coupling
在块状石墨烯中，大量电子与自旋轨道耦合的相互作用导致自旋谷相关的带隙。因此，具有这种特性的屏障可以充当过滤器，仅传输来自相反谷的相反自旋。在这封信中，我们表明，应变引起的赝磁场在这样一个障碍将强制执行相反的回旋轨迹的过滤谷，导致他们的空间分离。由于自旋耦合到过滤态的谷，这也导致自旋分离，证明了自旋谷过滤效应。滤波行为被发现是可控的电门控以及应变。
2014-07-24 cond-mat.mes-hall
Twist-Tunable Spin-to-Charge Conversion and Valley-Contrasting Effects in Graphene/TMDC Heterostructures
本文研究了石墨烯/过渡金属二硫化物异质结中扭转角对自旋轨道效应、自旋霍尔效应及谷霍尔效应的影响，并证明谷霍尔电导率可达量子化值±2e²/h。
2025-07-01 cond-mat.mes-hall
Phase diagrams and edge-state transitions in graphene with spin-orbit coupling and magnetic and pseudomagnetic fields
本文理论研究石墨烯中QH、QSH与QVH效应共存时的相图和边缘态转变，揭示磁场、赝磁场与SOC的竞争机制，并据此提出spin-FET类器件和多路开关。
2024-10-29 cond-mat.mes-hall
Diagnosing the origin of quantum oscillation beating in graphene
Indian Institute of Technology Kanpur（坎普尔印度理工学院）；Indian Institute of Science（印度科学学院）；RWTH Aachen University（亚琛工业大学）
通过分析拍频节点对载流子密度和磁场的依赖关系，区分了应变诱导赝磁场、谷不平衡、自旋轨道耦合等机制，并推导出不同机制下的标度关系。
2026-06-19 cond-mat.mes-hall
Density of states of Dirac-Landau levels in a gapped graphene monolayer under strain gradient
研究了均匀磁场和应变诱导均匀赝磁场共同作用下的带隙石墨烯单分子层。两个场的存在完全消除了谷简并。由此产生的态密度表现出一种复杂的行为，可以通过调整场的强度来调整。我们分析了这些功能如何可以观察到的亚晶格，谷和全密度的状态。导出了谷态分布的解析表达式。
2017-12-25 cond-mat.mes-hall
Detecting degeneracy and subtle broken-symmetry states of graphene at nanoscale
在纳米尺度上测量系统的简并度和对称性破缺状态需要极高的能量和空间分辨率，这是迄今为止无法直接观测到的。在此，我们首次实现了纳米尺度下石墨烯简并度和精细对称性破缺态的测量。通过使用无边缘的石墨烯量子点，我们能够在单电子水平上测量石墨烯的谷分裂和谷对比自旋分裂。我们的实验发现，由于亚晶格对称破缺和时间反演对称破缺的共存，石墨烯的原子缺陷周围的大的谷分裂。还观察到了由缺陷周围增强的自旋轨道耦合引起的大的谷对比自旋分裂。这些结果揭示了原子缺陷在纳米尺度下诱导的石墨烯中未探索的奇异电子态。
2018-10-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Graphene Nanobubbles as Valley Filters and Beamsplitters
石墨烯的低能能带结构在布里渊区的K和K'点处具有两个不等效的谷。操纵这种谷自由度的可能性定义了谷电子学的领域，自旋电子学的谷模拟。谷电子器件的一个关键要求是能够通过过滤和空间分裂谷来打破谷简并，以产生谷极化电流。在这里，我们提出了一种方法来获得谷极化使用应变引起的非均匀伪磁场（PMF），这对两个山谷不同的行为。值得注意的是，所提出的方法不涉及外部磁场或磁性材料，如先前的提议。在我们的提议中，应变是由于实验上可行的纳米气泡（但任何局部变形都可以）：相关的PMF导致K和K'电子的不同真实空间轨迹，从而允许单独解决两个谷。通过这种方式，石墨烯纳米气泡可以在谷过滤和谷分裂设备中被利用，并且我们的模拟显示，根据变形场，许多不同的功能是可能的。
2017-01-10 cond-mat.mes-hall
Persistent current and orbital magnetization along a valley-contrasting junction in bilayer graphene in a magnetic field
Yukawa Institute for Theoretical Physics Kyoto University（京都大学汤川理论物理研究所）
研究磁场中双层石墨烯谷对比结的赝零模电子态（扭结态）的能谱和电磁响应，发现两种谷电流（漂移电流和回旋电流）同向流动，并形成准一维轨道磁化通道，可用于谷电子学。
2026-06-18 cond-mat.mes-hall
Contrasting $Γ$- and K-Valley Moiré Physics in Twisted Monolayer/Bilayer WSe$_2$
University of California, Los Angeles（加州大学洛杉矶分校）；Max Planck Institute for Chemical Physics of Solids（马克斯·普朗克固体化学物理研究所）；University of Wisconsin-Madison（威斯康星大学麦迪逊分校）；National Institute for Materials Science（国立材料研究所）
研究扭曲单层/双层WSe₂中Γ谷和K谷莫尔物理，通过位移场调谐实现不同谷的莫尔物理，对比了ν = 1和ν = 1/3时相关相，强调轨道特性对量子相的重要性，确定Γ谷是探索量子相变附近相关现象的平台。
2026-10-12 cond-mat.mes-hall
Ultrafast Manipulation of Valley Pseudospin
自旋和赝自旋的相干操纵是现有和新兴量子技术的基础，包括NMR，量子通信和量子计算。谷极化，与简并的占用，但量子力学不同的谷在动量空间，非常类似于自旋极化，并已被提出作为未来的量子电子学的赝自旋载体。利用圆偏振光激发，在过渡金属二硫属化物（TMDC）单分子膜中产生了谷激子极化，并在光学和电学上进行了检测。此外，还从实验上证实了谷赝自旋相干的存在。然而，对这种山谷连贯性的操纵仍然遥不可及。在这里，我们展示了一个全光控制的谷相干性的赝磁场与光学斯塔克效应的装置。利用带隙以下的圆偏振光，在飞秒时间尺度上对单层WSe 2中的谷激子赝自旋进行了实验旋转。旋转的方向和速度都可以通过调节相反谷中激子的动态相位来光学操纵。这项研究完成了谷赝自旋的生成-操纵-检测范式，使二维材料中的激子平台能够控制固体中这种新颖的自由度。
2016-06-22 cond-mat.mes-hall
Dispersive Landau levels and valley currents in strained graphene nanoribbons
我们描述了一个简单的设置产生纯谷电流-谷运输没有电荷运输-在应变石墨烯纳米带锯齿形边缘。关键的成分是一个单轴应变模式耦合到低能量狄拉克电子作为一个均匀的伪磁场。值得注意的是，由此产生的伪朗道能级不是平坦的，而是从狄拉克点线性分散，在两个谷中具有相反的斜率。我们展示了如何这是一个自然的后果，所产生的非均匀费米速度在低能量理论描述的系统，它映射到一个精确可解的奇异Sturm-Liouville问题。谷电流的速度可以通过调节应变的大小和通过在带两端施加偏置电压来控制。此外，沿带施加电场导致两个谷之间的载流子的泵送，实现在一个空间维度中的手性异常的谷模拟。这些效应产生独特的签名，可以通过实验观察到执行普通的电荷传输测量和光谱。
2020-02-27 cond-mat.mes-hall
Edge pseudo-magnetoplasmons
我们研究了赝磁场存在下双组分电子液体中的边缘等离子体激元的性质，赝磁场对于两种不同的电子布居具有相反的符号，因此保持了时间反演对称性。这种系统的物理实现有很多。我们讨论的情况下，应变石墨烯和电子接近Skyrmion晶格，解决问题的维纳-霍普夫技术。我们表明：（i），两个带电的反向传播的声学边缘模式存在于边界处，（ii），在大的伪磁场的限制，他们每个人都只涉及两个电子组件之一的振荡。我们认为，边缘的伪磁等离子体的石墨烯可以用来选择性地解决一个特定的谷，一个功能相关的新兴领域的valleytronics的电子。相反，在Skyrmion晶格的边界处的自旋极化等离子体激元可以用于自旋电子学应用。我们的解决方案突出了在以前的（类似的）结果与不受控制的近似，即对数发散的等离子体激元速度，和无间隙的边缘模式内的散装等离子体激元间隙丢失的新功能。
2016-06-22 cond-mat.mes-hall
Valley filtering in strain-induced $α$-$\mathcal{T}_3$ quantum dots
我们测试了通过局部应变$α$ - $\mathcal{T}_3$晶格刻下的量子点的谷过滤能力。具体来说，我们考虑一个平面外的高斯凸块在中心的四端配置和计算所产生的伪磁场具有相反的方向，电子起源于不同的山谷，由此产生的谷极化电流，以及位于彼此相对的注入器和集电极之间的电导。根据量子点的宽度和宽高比，我们检测到不同的传输制度，有和没有谷过滤的$α$ - $\mathcal{T}_3$和骰子晶格结构。此外，我们分析了电导共振的本质与高谷极化相关的（伪）朗道能级，局域态密度的空间分布，和局部电流密度。所观察到的局部电荷和电流密度图案反映了局部反演对称性破缺的应变，除了全球反演对称性破缺由于标度参数$α$。通过这种方式，我们也可以过滤出不同的子格。
2021-04-15 cond-mat.mes-hall
Enhanced asymmetric valley scattering by scalar fields in non-uniform out-of-plane deformations in graphene
我们研究了石墨烯中高斯凸点形式的局部离面应变形变产生的电子散射。特别感兴趣的是，考虑到标量场与电荷的重新分布，由于变形，并在同一个基础上的伪磁场。工作与玻恩近似的方法，我们分析表明，即使当一个相对较小的标量场被认为是一个相当强大的谷非对称散射可能会出现作为一个功能的能量和入射角。此外，我们还发现，随着入射能量的增加，谷极化可以反转其符号。如果忽略标量场，则这些行为完全不存在。这些结果得到了电子波包的量子动力学模拟的支持。局部应变石墨烯中的波包的平均轨迹的结果清楚地示出了通过标量场的存在而增强的聚焦和分束效应，这在谷电子器件的实现中可能是感兴趣的。
2018-10-16 cond-mat.mes-hall
Tunable valley filtering in dynamically strained $α$-$\mathcal{T}_3$ lattices
$α$ - $\mathcal{T}_3$晶格中的机械变形对于不同的谷诱导相反方向的局部赝磁场。当这种应变配备有动态驱动器时，它会产生互补的谷非对称赝电场，预计会加速电子。我们建议，通过将这些效应与时间相关的非均匀应变相结合，可以设计出超越静态能力的可调谷值过滤装置。我们证明了这一点，通过实施一个振荡的高斯凸点为中心的四端霍尔酒吧$α$ - $\mathcal{T}_3$设置和计算诱导的伪电磁场解析。在递归Floquet格林函数方案，我们确定的时间平均传输和谷极化，以及局域态密度和电流密度的空间分布。由于周期性的驱动，我们检测到新的能源制度与高度谷偏振传输，这取决于$α$。通过分析时均局域态密度和电流密度的空间分布，我们可以将这些区域与装置中的赝电磁场联系起来，通过驱动频率，我们可以操纵谷极化态，这可能有利于未来的器件应用。
2022-12-06 cond-mat.mes-hall
Topological phases in N-layer ABC-graphene boron-nitride moire superlattices
在六方氮化硼（TLG/BN）上的菱形$N = 3$三层石墨烯具有栅极可调的、谷对比的、几乎平坦的拓扑带，其可以在谷和自旋极化的适当条件下触发自发量子霍尔相。最近的实验表明，在1/4孔填充时，C = 2谷陈谱带的特征与C = 3的预测值相反。我们讨论了菱形N层石墨烯（N = 1，2，3）与六方氮化硼（hBN）对齐的低能量模型，受到非对角莫尔矢量势项，可以改变谷陈数。我们的分析表明，拓扑相变的平带可以触发的伪磁矢量场电位与莫尔应变模式，并与破缺的旋转对称性的顺序可以导致谷陈数与最近的霍尔电导率观测。
2021-02-10 cond-mat.mes-hall
Analytic solution to pseudo-Landau levels in strongly bent graphene nanoribbons
本文同等处理非均匀 Fermi 速度与赝磁场，给出强弯曲石墨烯纳米带赝朗道能级的解析解，可由 ARPES 和输运实验检验并推广至其他材料。
2023-06-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Network model for periodically strained graphene
单层石墨烯在周期性应变场中的长波长物理具有自然的手征散射网络描述。当应变场与石墨烯晶格和诱导的谷赝磁场的有效磁长度相比变化缓慢时，可以根据谷极化的磁化畴壁模式来理解低能物理。受最近一个实验的启发，我们考虑一个具有三重旋转对称性和镜像对称性但不具有二重旋转对称性的应变场，从而得到一个具有定向kagome网络连通性的系统。在这个网络中的散射过程被捕获的一个约束的唯象$S$矩阵。我们分析了可果美网络的相图，并表明，应变石墨烯的体物理可以定性地捕获的网络时，我们占在电荷中性的渗滤过渡。我们还讨论了这种方法的局限性，以适当考虑边界物理。
2022-12-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Anomalous quantum interference effects in graphene SNS junctions due to strain-induced gauge fields
研究了应变引起的规范场对石墨烯基约瑟夫森结中超导电流的影响。我们发现，在一个恒定的伪磁场${\bf B}_S$的存在下，起源于一个弧形的弹性形变，约瑟夫森电流单调增强。这与实磁场通过结引起的超导电流振荡行为（称为夫琅和费模式）形成对比。由于时间反演对称性，应变诱导的规范场在两个谷处具有相反的方向，因此不存在振荡超电流。随后，由于${\bf B}_S$，在由来自不同谷的电子和空穴组成的束缚态所携带的电流中没有净Aharonov-Bohm效应。另一方面，当磁场和赝磁场同时存在时，我们发现Fraunhofer振荡随实磁场通量的变化而变化，我们发现Fraunhofer图案，特别是其周期，随应变诱导的规范场以及结的几何纵横比的变化而略有变化。有趣的是，两种规范场的组合在局部电流密度分布中产生了两个特殊的指纹：（i）约瑟夫森电流密度的强局部化，具有更强的最大振幅;（ii）膨胀涡核的出现-约瑟夫森电流几乎减少的有限区域-其大小随着${\bf B}_S$的增加而增加。这些发现揭示了石墨烯SNS结中应变诱导的规范场的意想不到的干涉特征，并为伪磁场的灵敏探测提供了独特的工具。
2018-03-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Design and Experimental Observation of Valley-Hall Edge States in Diatomic-Graphene-like Elastic Waveguides
我们报告的设计和实验验证的二维声子弹性波导表现出拓扑谷霍尔边缘状态。波导的晶格结构受到双原子石墨烯的启发，并且通过几何压痕将其压印在最初的平板中。压痕分布根据一个六角形的晶格结构，保证了狄拉克色散的存在，在布里渊区的边界。从该基本材料开始，能够支持边缘状态的畴壁可以通过对比具有通过使用局部谐振元件实现的空间反演对称性（SIS）破缺的波导来获得。我们的理论研究表明，这种材料映射到声学模拟的量子谷霍尔效应（QVHE），而数值和实验结果证实存在的保护边缘状态沿壁的拓扑结构不同的域。
2017-12-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Interface states in bilayer graphene and valleytronics
我们研究了导电和绝缘双层石墨烯（BLG）之间的界面附近的状态，并表明它们具有非常不寻常的特性，在传统系统中没有类似的。此外，属于BLG的布里渊区中的两个独立谷的状态显示出对比的性质，其允许相对更容易的实验实现谷电子学中期望的各种基于谷的功能，而不需要任何复杂的技术。
2011-04-19 cond-mat.mes-hall
Strain induced quantum Hall effect of excitons in graphene
我们研究了由单层和双层带隙石墨烯中的应变引起的均匀赝磁场对激子的作用。对于我们的分析，至关重要的是伪磁场作用于激子的组成粒子的电荷，即，电子和空穴，与磁场相比也是如此。此外，使用圆偏振激光场，电子和空穴可以仅在带隙石墨烯的蜂窝晶格的一个谷中被激发。这打破了时间反演对称性，并提供了可能性，观察各种量子霍尔现象在这个赝磁激子系统。我们的研究提出了复合粒子的量子霍尔效应的基本问题，为赝磁激子的量子霍尔物理铺平了道路。
2020-12-05 cond-mat.mes-hall
Normal electric field enhanced light-induced polarizations in silicene
研究了硅烯中交错势对光诱导自旋和赝自旋极化的作用。研究表明，在圆偏振光辐射下，外加垂直电场，硅烯薄膜中出现非平衡自旋极化和赝自旋极化。该电场导致非常接近狄拉克点的伪自旋分辨态，因此可以被认为是伪磁场。结果表明，交错位诱导的自旋谷锁定和赝自旋分辨带是自旋和赝自旋极化增强的原因。同时，自旋谷锁定表明，在低费米能量下，自旋和谷极化共存，具有几乎相同的布居不平衡，可以用于谷极化的磁检测。结果表明，自旋谷锁定的结果在保护自旋极化对弛豫的弹性散射制度。此外，研究结果还表明，在圆偏振光作用下，可以产生赝自旋流，这可以用k空间中态的非对称光吸收来解释。
2020-05-22 cond-mat.mes-hall
Quantized transport, strain-induced perfectly conducting modes and valley filtering on shape-optimized graphene Corbino devices
石墨烯的极端机械弹性及其在晶格和电子自由度之间的特殊耦合已经产生了对应变工程石墨烯的强大推动力，一方面，应变增强了其现象学的丰富性，并使电子设备的新概念成为可能，另一方面，新的和极端的物理学可能会发生。在这里，我们证明了支持石墨烯片的衬底的形状可以被优化为可接近的实验，其中应变诱导的伪磁场（PMF）可以通过压力来定制，以定向选择性电子传输和夹断电流流动到量子信道极限。这里探索的Corbino型布局还允许根据谷和电流方向过滤载流子，其可以用于注入或收集谷极化电流，从而实现谷电子学所需的基本元件之一。我们的研究结果是基于一个框架开发，以切实确定应变，外部参数和几何形状的组合，最佳兼容的目标空间轮廓所需的物理特性-在这种情况下的PMF。通过量子输运计算具有最佳形状的大型石墨烯器件上的特征电导分布进行了分析。
2017-08-15 cond-mat.mes-hall
Valley polarization of trions in monolayer MoSe$_2$ interfaced with bismuth iron garnet
研究了单层 MoSe$_2$ 与铋铁石榴石异质结构中带电激子的圆偏振光致发光，发现其谷极化随温度反转符号，并提出理论模型解释磁化诱导载流子不平衡与谷反转散射机制。
2021-07-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Valley engineering by strain in Kekulé-distorted graphene
石墨烯中的凯库勒键织构通过折叠布里渊区并将两个不等价的狄拉克点带到中心来修改电子能带结构。这可以导致间隙（Kek-O）的打开或谷自由度与运动方向（Kek-Y）的锁定。我们分析了单轴应变对两种织构的Kekulé畸变石墨烯的能带结构的影响。使用紧束缚的方法，我们引入应变考虑跳跃重整化和相应的几何修改的布里渊区。我们数值计算的色散关系和目前的低能量极限的解析表达式。我们的研究结果表明，出现了一个塞曼一样的长期由于耦合的赝自旋与伪磁应变势，分离的山谷，通过移动它们在相反的方向远离中心的布里渊区。对于Kek-O相，这导致了开能隙的Kekulé参数和关能隙的应变之间的竞争，而对于Kek-Y相，这导致了两个位移Dirac锥的叠加。由于狄拉克锥在超晶格倒易空间中比在原始石墨烯中更接近，因此我们提出应变作为谷间散射的控制参数。
2018-10-22 cond-mat.mes-hall
Pseudomagnetic focusing of valley-polarized beams in strained graphene
AGH University of Science and Technology（亚捷隆理工大学）；University of Pennsylvania（宾夕法尼亚大学）；University of Antwerp（安特卫普大学）；National Cheng Kung University（国立成功大学）；Slovak Academy of Sciences（斯洛伐克科学院）
本文通过可扩展紧束缚模型研究应变石墨烯中赝磁输运，展示弯曲石墨烯带可实现谷极化聚焦电流与电导振荡，为应变电子学提供新框架。
2026-10-22 cond-mat.mes-hall
Tunable Magnetism and Valleys in VSiZ$_3$ monolayers
基于第一性原理计算提出MAZ$_3$单层，以VSiN$_3$为例展示可调磁性和谷，通过载流子掺杂实现Stoner铁磁性和谷分裂，为自旋电子学和谷电子学器件提供新途径。
2023-09-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Dual-Switch Control of a Layer-Locked Anomalous Valley Hall Effect in a Sliding Ferroelectric Antiferromagnet
Jishou University（吉首大学）；Yangtze University（长江大学）
研究通过双开关机制在双层VS2中实现电磁调控的层锁异常谷Hall效应，揭示强磁电耦合，为多态存储和自旋谷逻辑器件提供新途径。
2026-01-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Valley-polarized Orbital and Spin Magnetism Induced by Femtosecond Optical Pulses in Two-Dimensional Semiconductors
Uppsala University（乌普萨拉大学）
利用含时密度矩阵方法，研究了圆偏振激光脉冲在具有自旋-轨道耦合的二维带隙狄拉克系统中产生非平衡自旋和轨道磁性的超快过程，揭示了通过光子能量和偏振控制自旋与轨道磁矩的不同机制及其动力学差异。
2026-05-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Propagating edge and interfacial states in corrugated graphene: Robustness and configurability
University of Science and Technology Houari Boumediene（哈乌阿里·布麦迪内科技大学）；Ecole Supérieure des Sciences des Aliments et des Industries Agroalimentaires（食品科学与食品工业高等学院）；The University of Hong Kong（香港大学）；Ohio University（俄亥俄大学）
本文通过应变工程在石墨烯中实现赝磁场与位移场标量势的协同作用，形成窄带和能隙，并揭示零能隙和高能隙中边缘态的不同机制，提出通过外部势垒电开关零能隙及边缘通道，以及分裂栅极产生可空间重构的拓扑保护界面态。
2026-10-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
