Perfect valley filter in strained graphene with single barrier region
我们提出了一个单一的障碍系统产生纯谷极化电流在单层石墨烯。单轴应变施加在势垒区域内，该势垒区域由区域边界处的铁磁条产生的局部磁场描绘。在匹配磁场强度、应变势和费米能的条件下，透射电流仅由一个谷贡献组成。期望的谷电流可以以零反射传输，而来自另一个谷的电子被全反射。因此，该系统产生具有最大电导的纯谷极化电流。单轴应变和磁场参数的选取均在实验可行范围内，表明该方案在现有技术条件下是可以实现的。
2016-02-10 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
Strain controlled valley filtering in multi-terminal graphene structures
谷极化电流可以通过多端子石墨烯器件的局部应变来产生。由变形产生的伪磁场允许来自仅一个谷的电子传输，并且在局部应变区域的相对侧处产生来自单个谷的电子流。我们表明，谷过滤是最有效的凸块的一定高度和宽度。尽管对极化电流的最大贡献来自最低子带的电子，但其他子带的贡献不可忽略，并且可以显著增强输出电流。
2016-10-31 cond-mat.mes-hall
Valley filter in strain engineered graphene
我们提出了一个简单的，但高效和强大的设备，用于生产谷极化电流在石墨烯。该设备包括两个不同的组件;均匀的单轴应变的区域，相邻的平面外的磁屏障配置形成的图案化的铁磁栅极。我们表明，当应变量，磁场强度，和费米能级适当调整，输出电流可以只包括一个单一的谷贡献。在实验可获得的参数内可实现完美的谷值滤波。
2010-06-08 cond-mat.mes-hall
All-strain based valley filter in graphene nanoribbons using snake states
使用应变工程可以沿着石墨烯纳米颗粒实现伪磁场扭结。电子输运沿着这个扭结是由蛇的状态，其特征在于由一个单一的传播方向。这些伪磁场在K谷和K'谷中指向相反的方向，导致谷极化蛇态。在具有扶手椅边缘的石墨烯纳米颗粒中，这种效应导致仅基于应变工程的谷滤波器。我们讨论了如何通过调整定义沿石墨烯带的应力分布的参数来最大化该谷滤波。
2016-06-29 cond-mat.mes-hall
Strain-controlled valley and spin separation in silicene heterojunctions
采用紧束缚模式匹配方法研究了硅烯异质结的应变效应。研究发现，仅通过电场不能实现电子的谷值和自旋相关分离。当应变和电场同时施加到中心散射区域时，不仅谷K和K'的电子在相反的横向方向上被分离成两个不同的传输波瓣，而且上自旋和下自旋电子也将在两个相反的横向方向上移动。因此，人们可以通过改变应变的幅度和拉伸方向来实现谷和自旋相关输运的有效调制。应变诱导谷和自旋偏转现象可用于硅基谷电子器件。
2018-06-28 cond-mat.mes-hall
Strain-driven valley states and phase transitions in Janus VSiGeN4 monolayer
拓扑与谷自由度的相互作用因其能实现新的现象和应用而引起人们的广泛兴趣。基于第一性原理计算，我们研究了单层铁谷材料Janus VSiGeN4中的内禀谷极化量子反常霍尔效应，其边缘态为手征自旋谷锁定.此外，小的拉伸或压缩应变可以驱动材料从谷极化量子反常霍尔态到半谷金属态的相变。随着应变的增加，材料转变为具有谷反常霍尔效应的铁谷半导体。相变的起因是Vd轨道在K谷处的能带反转.此外，我们还发现相变导致了Berry曲率的符号反转，并在不同的谷态引起了不同的偏振光吸收。我们的工作为拓扑学、自旋电子学和谷电子学之间的相互作用的实际应用和实验探索提供了理想的材料平台。
2022-06-02 cond-mat.mes-hall
Valley population of donor states in highly strained silicon
应变被广泛用于可控地调整材料的电子特性。在间接带隙半导体（如硅）的背景下，应变提升了六个导带最小值的谷简并性，并通过扩展提升了与磷供体结合的电子的谷态。在这里，单个磷原子被嵌入到应变到0.8%的硅的工程薄层中，并且它们的波函数使用空间分辨光谱成像。从真实空间图像中确认了平面外谷的普遍性，并且使用理论建模工具的组合来评估这种谷再布居效应如何在与原子精确供体量子位器件相关的$xy$平面中产生各向同性交换和隧道相互作用。最后，剩余存在的面内谷证明了实验和理论图像的傅立叶分析，和原子计算突出了更高的轨道激发态，以获得谷人口和应变之间的精确关系的重要性。控制工程应变外延层中的谷自由度为硅中基于施主的量子技术的发展提供了新的竞争优势。
2021-09-17 cond-mat.mes-hall
Valley-Polarized Quantum Transport Generated by Gauge Fields in Graphene
我们报告的可能性，同时产生在石墨烯{ \it体谷极化耗散输运}和{ \it量子谷霍尔效应}相结合的应变诱导规范场和真正的磁场。这种独特的现象是由叠加的规范场的叠加/抵消所驱动的共振/反共振效应引起的，这些叠加的规范场对时间反演对称性有不同的影响。一个谷极化霍尔电流伴随着一个耗散的谷极化电流在相反的山谷中的发病揭示了由$e^2/h$霍尔电导率平台。我们采用有效的线性标度Kubo输运方法结合谷投影计划访问谷依赖的电导率，并表明结果是强大的对无序。
2017-07-01 cond-mat.mes-hall
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
Generation of valley polarized current in bilayer graphene
我们提出了一种在双层石墨烯中产生谷极化电流的器件。通过分析这种材料在横向电场存在下对强太赫兹频率光的响应，我们证明了在带隙能区诱导了动力学态，并且如果系统参数适当调节，这些态只存在于一个谷区。谷极化状态然后可以用于过滤任意电子电流，从而产生谷极化电流。
2009-08-20 cond-mat.mes-hall
Valley degeneracy in biaxially strained aluminum arsenide quantum wells
本文详细介绍了一个完整的形式主义计算沿任何方向生长的应变多谷量子阱中的电子子带能量和简并与明确的结果为AlAs量子阱的情况。一个标准化的旋转矩阵被定义为转换从传统的单胞基础的量子阱传输的基础上，从而有效的质量张量，谷矢量，应变矩阵，各向异性应变比，和散射矢量都被定义在各自的基地。研究了（001）-，（110）-和（111）-取向的砷化铝（AlAs）量子阱的具体情况，以及在AlAs文献中特别重要的非常规（411）面。在（001）、（110）和（411）面中的电子约束和应变的计算确定了每个系统中从双谷简并到单谷简并的交叉的临界阱宽度。该符号被推广到包括错切角，并可以适用于其他多谷系统。为了帮助各向异性谷间散射事件进行分类，在动量空间中定义了一个新的原始晶胞，它允许人们将纯粹的面内谷间散射事件与需要面外动量散射分量的事件区分开来。
2011-08-30 cond-mat.mes-hall
Valley polarization braiding in strained graphene
先前关于变形石墨烯的工作预测了谷极化态的存在，然而，检测它们的最佳条件仍然具有挑战性。我们表明，在量子霍尔制度，边缘状的国家在应变区可以孤立的能量内朗道间隙。我们确定了精确的条件，新的传导边缘状的状态是谷极化，与定位在系统中的选定位置的灵活性。作为能量和位置的函数的局部态密度的图揭示了作为指纹来识别谷极化的独特的编织图案。
2019-09-26 cond-mat.mes-hall
Controllable intrinsic DC spin/valley Hall conductivity in ferromagnetic silicene: Exploring a fully spin/valley polarized transport
本文研究了在垂直于硅烯片的电场作用下，掺杂铁磁硅烯的本征直流自旋和谷霍尔电导。通过计算它的能谱和波函数，并利用Kubo形式，我们得到了横向霍尔电导率的一般关系式，它可用于计算自旋霍尔电导率和谷霍尔电导率。在交换场的零极限下，我们的结果退化为以前的结果。进一步讨论了铁磁硅烯中自旋和谷极化电调谐输运，得到了观察到完全自旋或谷极化输运的必要条件。
2015-10-07 cond-mat.mes-hall
Valley Hall Effect and Nonlocal Transport in Strained Graphene
石墨烯经受高水平的剪切应变导致强的伪磁场，导致朗道能级的出现。在这里，我们表明，与适度的应变水平，石墨烯也可以维持一个经典的谷霍尔效应（VHE），可以在非局域传输测量检测。我们提供了一个理论的应变诱导VHE从量子玻尔兹曼方程。这使我们能够表明，平均超过短程杂质配置破坏谷之间的量子相干性，留下的弹性散射时间和谷间散射率作为唯一的参数表征输运理论。利用该理论，我们计算了扩散状态下霍尔栅器件的非局部电阻。我们的理论也适用于研究其他二维材料和范德华异质结构的（非局部）输运性质中的适度应变效应。
2016-11-20 cond-mat.mes-hall
Photoinduced valley-polarized current of layered MoS2 by electric tuning
从第一性原理出发研究了层状MoS2基晶体管的光生电流。在圆偏振光的照射下，产生谷偏振电流，该电流可以通过栅极电压来调节。对于单层MoS_2，右（左）圆偏振光在K（K '）点处诱导出谷极化的自旋上（下）电子流。对于具有这种K（K '）指数的谷电流，谷极化可达+1.0（-1.0）。对于双层MoS_2，右（左）圆形光在K谷和K '谷处都能产生上（下）旋电流。与单层MoS2相比，光致谷极化在栅极电压反转时表现出不对称行为。结果表明，圆偏振光和栅电压可以调制光生电流的谷极化。所有的结果可以很好地理解使用一个简单的kp模型。
2017-01-06 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
Berry curvature mediated valley Hall and charge Hall effects in graphene via strain engineering
我们指出了一个实用的方法，诱导有限的电荷霍尔电导率在石墨烯通过非对角应变。我们的结论是基于一般的分析和支持的数值例子。衬底诱导的间隙和应变之间的相互作用进行了讨论。我们表明，衬底诱导的间隙本身并没有打破对称性，映射到其他的一个山谷，因此不会产生净电荷霍尔效应。的净电荷霍尔电导率被认为是相当大的，应该是可观察到的存在下的间隙和应变。霍尔电导率的符号可以通过改变应变参数来调整。研究了谷霍尔电导率。在霍尔电导率实验中可以检测到样品边缘上的谷和轨道磁矩积累。
2011-11-16 cond-mat.mes-hall
Strain-Fluctuation-Induced Near-Quantization of Valley Hall Conductivity in Graphene Systems
我们发展了一个理论的谷霍尔效应在高品质的石墨烯样品，其中应变波动引起的随机规范电位已被建议为主要来源的混乱。我们发现一个近量子化的谷霍尔电导率的值在带输运制度，这源于一个增强的侧跳的狄拉克电子时，它散射的规范电位。通过假设一个小的剩余电荷密度，我们的理论再现定性的温度和间隙依赖性的观察到的谷霍尔效应在电荷中性点。我们的研究表明，石墨烯系统中的谷霍尔效应代表了规范无序起重要作用的反常霍尔物理的新范式。
2019-05-15 cond-mat.mes-hall
Valley splitting by extended zone effective mass approximation incorporating strain in silicon
针对SIMOX SOI衬底上硅MOSFET经高温退火后出现大谷劈裂的未知来源，本文基于扩展区有效质量近似分析，提出BOX界面附近约5%的<110>剪切应变是其主要成因。
2023-09-11 cond-mat.mes-hall
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
Strain-Tunable Harmonic Responses in Valley-Polarized Bilayer Graphene
Department of Theoretical and Nanophysics, Faculty of Physics, Alzahra University（阿尔扎拉大学物理学院理论与纳米物理系）
研究单轴应变下谷极化双层石墨烯的线性和二阶非线性光学响应，发现应变可调控二次谐波产生，实现机械控制开关。
2026-07-01 cond-mat.mes-hall
Strain control of electron-phonon energy loss rate in many-valley semiconductors
我们证明了在多谷半导体系统由于晶格失配引起的应变的电子-声子能量损失率的显着修改。我们表明，从电子系统的声子浴在应变n + Si的热导，在声子温度在200 mK和450 mK之间，比一个类似的未应变的样品低一个数量级以上。
2011-01-31 cond-mat.mes-hall
The role of the strain induced population imbalance in Valley polarization of graphene: Berry curvature perspective
研究了石墨烯蜂窝晶格中的实磁和晶格形变规范场。这两种应变片的共存将导致系统的两个谷点（$K$和$K'$）之间存在间隙差。这种间隙差异使我们能够研究石墨烯片中可能的拓扑谷霍尔电流和谷极化。在没有磁场的情况下，当费米能与狄拉克点完全重合时，仅应变不能产生谷极化。因为在这种情况下，在谷点的人口之间没有任何不平衡。换句话说，在费米能量为零的情况下，这些规范中的每一个都不能单独在系统中感应出任何拓扑谷极化电流。同时，在非零费米能级下，即使在零磁场下，由于外应变也会产生布居不平衡。在Berry曲率的线性响应范围内，得到了不同格点形变规范场值下的谷极化（磁自由极化$Π_0$和场依赖响应函数$χ_α$）。
2017-06-23 cond-mat.mes-hall
Valley-Polarized Quantum Anomalous-Hall Effects in Silicene
我们证明了一种新的物质量子态--单层硅烯中的谷极化量子反常霍尔效应。在非本征Rashba自旋轨道耦合和交换场的作用下，单层硅烯可以处于量子态，其Chern数C=2。我们发现，通过调节Rashba自旋轨道耦合，拓扑相变产生谷极化量子反常霍尔态，即同时具有量子谷-霍尔效应（谷陈数C_V=3）和量子反常霍尔效应（C=-1）的量子态.
2013-04-27 cond-mat.mes-hall
Valley-dependent Lorentz force and Aharonov-Bohm phase in strained graphene p-n junction
石墨烯pn结中的Veselago透镜聚焦有望实现新一代电子光学器件。然而，应变引起的Aharonov-Bohm干涉在pn结中的影响以前没有讨论过。我们提供了一个实验上可行的设置Veselago透镜的基础上，其中的应变的存在下，可以导致在山谷依赖的洛伦兹力和Aharonov-Bohm干涉。特别是，通过采用格林函数和紧束缚方法，我们研究了应变引起的位错和线缺陷在pn结，并显示如何产生Aharonov-Bohm相位和干扰可以检测。此外，对于不同的应变配置，例如对应于波纹状石墨烯，我们发现由虚拟磁场诱导的谷分裂的强签名。我们的建议可能是有用的映射弹性形变和缺陷，并为研究石墨烯谷依赖效应。
2019-04-30 cond-mat.mes-hall
Valley polarized electronic beam splitting in graphene
我们展示了如何在掺杂石墨烯的三角翘曲效应可以用来产生充分的谷极化电流。我们提出了一个设备，作为一个分束器和这些电子电流的准直器。通过二维光子晶体的光学类比，证明了这一结果。
2007-10-04 cond-mat.mes-hall
Electric-field-tunable topological phases in valley-polarized quantum anomalous Hall systems with inequivalent exchange fields
以Kane-Mele单层为模型，研究了不等效交换场、Rashba效应与外电场对谷极化量子反常霍尔系统拓扑相的调控作用，证明了其拓扑态可连续调谐，为拓扑谷电子学器件提供了理想平台。
2024-08-21 cond-mat.mes-hall
Generation of a fully valley-polarized current in bulk graphene
在块状石墨烯中产生完全谷极化电流（FVPC）是谷电子学的基本目标。为此，我们调查谷依赖运输通过一个有限的磁超晶格调制的应变石墨烯。结果表明，该器件允许一个谷区的绝缘传输带隙与另一个谷区的金属谐振带共存。因此，大量的体积FVPC出现在宽范围的边缘取向和温度，这可以有效地调整的结构参数。设计了谷分辨霍尔结构，用于测量滤波后电流的谷极化度。
2013-11-01 cond-mat.mes-hall
Quantum valley pseudospin controlled by strain
M.N. Mikheev Institute of Metal Physics of the Ural Branch of the Russian Academy of Sciences（俄罗斯科学院乌拉尔分校M.N.米凯耶夫金属物理研究所）
本研究提出利用单轴应变操控谷态，通过打破晶体对称性来实现谷伪自旋的控制，展示了在阿秒时间尺度上的可行性。
2025-05-22 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
Strain-engineering of Berry curvature dipole and valley magnetization in monolayer MoS$_2$
贝里曲率偶极子是一个物理量，它被认为可以在一系列固态系统中产生各种量子几何现象。单层过渡金属双硫族化合物提供了一个特殊的平台，调制和研究Berry曲率偶极子通过应变。在这里，我们从理论上证明和实验验证单层MoS $_\rm{2}$的谷轨道磁化的产生作为响应面内电场由于Berry曲率偶极子。测量的谷轨道磁化强度与计算的Berry曲率偶极子显示出很好的一致性，可以通过应变的大小和方向来控制。我们的结果表明，Berry曲率偶极子作为一个有效的磁场载流系统，提供了一种新的途径产生磁化。
2019-07-02 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
Highly Valley-Polarized Singlet and Triplet Interlayer Excitons in van der Waals Heterostructure
二维半导体的特点谷电子学现象，由于锁定的自旋和动量谷的电子。然而，谷极化本质上是有限的单层晶体中的快速谷间电子空穴交换。异质双层晶体已被证明具有较长的激子寿命和谷去极化时间。但目前已报道的谷极化程度较低，谷选择规律和谷去极化机制仍存在争议。在这里，我们报告单重态和增亮三重态层间激子都超过80%的谷偏振，交叉和共偏振的泵浦激光，分别。这是在WSe 2/MoSe 2异质双层膜中实现的，具有精确的动量谷对准和窄的发射线宽。高的谷极化使我们能够识别异质结构中的能带极小值，并明确地确定了直接带隙激子跃迁、超快电荷分离、强烈抑制的谷去极化。我们的研究结果铺平了道路，使用半导体异质双层控制谷选择规则的valleytronic应用。
2019-01-31 cond-mat.mes-hall
Valley-polarized quantum anomalous Hall phases and tunable topological phase transitions in half-hydrogenated Bi honeycomb monolayers
基于第一性原理计算，我们在半氢化Bi蜂窝单层膜中发现了新颖的谷极化量子反常霍尔（VP-QAH）相，在适当的屈曲角下，该相具有-0.19 eV的大禁带，并在自发磁化驱动下发生了可调的拓扑相变.根据磁化方向，可以出现四个不同的相，即，VP-QAH两相，铁磁绝缘态和金属态。当磁化从+ $\mathbf{z}$方向反转到- $\mathbf{z}$方向时，伴随着陈数的符号变化（从-1到+1），手征边缘状态从谷$K$移动到$K'$。我们的研究结果提供了一个平台，设计无耗散电子和谷电子在一个更强大的方式，通过调整的磁化方向。
2015-04-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
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
Electric field-induced valley degeneracy lifting in uniaxial strained graphene: evidence from magnetophonon resonance
预测了单轴应变石墨烯在电场和磁场交叉作用下的磁-声共振谱中的双峰结构。我们专注于$Γ$点光学声子模式耦合到间朗道能级跃迁$0 \leftrightarrows \pm 1$ MPR预计将在高磁场更明显。考虑到应变修正的电子谱对电子-声子耦合的影响，我们导出了纵（LO）和横（TO）光学声子模的频移和展宽。我们表明，MPR线获得的双共振结构起源于两重谷简并提升。后者是由于面内电场和应变诱导的狄拉克锥倾斜同时作用，导致两个狄拉克谷中朗道能级间距不同。讨论了无序度、应变、掺杂和电场幅值等参数对双共振结构的影响。
2015-03-24 cond-mat.mes-hall
Spin-Valley Polarized Quantum Anomalous Hall Effect and a Valley-Controlled Half Metal in Bilayer Graphene
研究了双层石墨烯在反铁磁交换场、层间偏压和光照下的拓扑相。我们发现在有限的偏压和光强下，系统跃迁到一个未知的自旋谷极化量子反常霍尔（SVP-QAH）绝缘体态，其中一个自旋的子系统是谷霍尔拓扑绝缘体（TI），另一个自旋的子系统是QAH绝缘体.我们评估的TI阶段发生在系统中通过分析计算的自旋谷依赖陈数，并通过考虑在纳米尺度的边缘状态来表征它们。我们证明了SVP-QAH边缘态导致了畴壁中独特的自旋整流效应。沿着相边界，我们观察到Berry相为2π的体半金属态。
2020-04-28 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
Spin-valley polarized edge states and quantum anomalous Hall states controlled by side potential in 2D honeycomb lattices
本研究基于紧束缚方法探究侧势对含本征自旋轨道耦合的二维蜂窝晶格自旋谷电子性质的调控，发现可实现多种霍尔效应与自旋谷极化边缘态，且该绝缘态可用于制备完美自旋谷开关。
2025-09-04 cond-mat.mes-hall
Probing the uniaxial strain-dependent valley drift and Berry curvature in monolayer MoSi$_2$N$_4$
通过从头计算和理论分析，研究单轴应变对单层MoSi$_2$N$_4$中谷漂移和贝里曲率的影响，发现应变可调控谷物理，对谷电子学具有重要意义。
2023-02-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
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
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-polarized quantum anomalous Hall phase and disorder induced valley-filtered chiral edge channels
研究了最近发现的谷极化量子反常霍尔（VQAH）相的拓扑和输运性质。在单层中，相位是通过两种自旋轨道耦合的竞争来实现的，这打破了两个谷之间的对称性。我们证明了从传统的量子反常Hall相到VQAH相的拓扑相变是由于在实自旋织构中，当带隙在其中一个谷处关闭和重新打开时，随着额外Skyrmion的产生，拓扑电荷发生了变化.在存在短程无序的情况下，由于谷间散射，成对的无间隙边缘通道（一对中的每个谷一个）将被破坏。然而，我们发现，在一个扩展的范围内的中等散射强度，通过系统的传输是量子化的，完全谷极化，即系统是等效的量子反常霍尔系统与谷过滤手征边缘通道。我们进一步表明，与额外的层自由度，更丰富的相图可以实现与多个VQAH阶段。对于双层系统，我们证明了拓扑相变可以控制的层间偏置电位。
2014-12-25 cond-mat.mes-hall
Valley-polarization in biased bilayer graphene using circularly polarized light
实现两个不相等的山谷之间的人口不平衡是任何valleytronic设备的关键第一步。使用圆偏振光可以在偏置的双层石墨烯中诱导谷偏振。在本文中，我们提出了一个详细的理论研究偏置双层石墨烯谷极化。我们发现，一个近乎完美的谷极化可以实现与适当的选择外偏置和脉冲频率。我们发现最佳脉冲频率$ω$由$\hbarω=2a,$给出，其中$2a$是石墨烯层之间的势能差。我们还发现，谷极化起源于狄拉克点本身，而是从周围的状态环。谷间散射被发现可以大大降低高频脉冲的谷极化。热人口被发现显着减少谷极化小的偏见。这项工作提供了对双层石墨烯中谷极化起源的深入了解，并将有助于实验人员在实验室中研究谷极化。
2021-01-19 cond-mat.mes-hall
Strain-Driven "Sinusoidal" Valley Control of Hybridized $Γ-\mathrm{K}$ Excitons
Qufu Normal University（曲阜师范大学）；Beijing Computational Science Research Center（北京计算科学研究中心）
该研究通过统一框架揭示了应变驱动下混合Γ-K激子的动态机制，提出了一种连续可调的谷调节器，为谷电子学技术的发展提供了新思路。
2026-01-13 cond-mat.mes-hall
Floquet Valley-Polarized Quantum Anomalous Hall State in Nonmagnetic Heterobilayers
谷极化量子反常霍尔（VQAH）态提出了一种结合谷电子学和自旋电子学的非平凡拓扑策略，在凝聚态物理中引起了广泛的兴趣。到目前为止，已探索的VQAH态仍然局限于磁性系统。本文利用低能有效模型和Floquet定理，提出了一种不同的机制来实现光照射下的异质双分子层中的Floquet VQAH态。然后，我们实现了这一建议，通过第一性原理计算在过渡金属二硫族化合物异质双层膜，它最初具有时间反演不变的谷量子自旋霍尔（VQSH）状态。通过照射圆偏振光，时间反转不变的VQSH态可以演化为VQAH态，表现为光学可切换拓扑自旋谷滤波器。这些发现不仅为实现无磁序的VQAH态提供了一个合理的方案，而且为设计拓扑自旋电子器件和谷电子器件开辟了一条诱人的道路。
2021-11-03 cond-mat.mes-hall
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
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
Stability of Polarized States for Diamond Valleytronics
谷极化电子态的稳定性对谷电子学的发展至关重要。需要谷极化的长弛豫时间以使得能够对极化状态执行操作。在这里，我们研究的稳定性谷极化状态的钻石，表示为弛豫时间。我们发现，当考虑对称性决定的电子-声子散射时，态的稳定性可以非常长。通过飞行时间测量和蒙特卡罗模拟，我们确定了电子-声子耦合常数，并利用这些数据来绘制弛豫时间的温度依赖性。对于金刚石，由于强共价键，弛豫时间可以是微秒或更长，低于100 K和100 V/cm，这对于valleytronic应用是非常令人鼓舞的。
2014-03-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Expansion of a Valley-Polarized Exciton Cloud in a 2D Heterostructure
包括不同单层半导体的异质结构为基础科学和器件技术提供了一个新的系统，例如在新兴的谷电子学领域。在这里，我们实现了单层WSe 2-MoSe 2垂直异质结谷特定的层间激子。我们创建层间激子自旋谷极化的圆偏振光泵浦，并确定谷寿命为40纳秒。这种长寿命的极化使得谷极化激子云的膨胀超过几微米的可视化成为可能。极化的空间图案随着激子密度的增加而演变成环，这是谷激子交换相互作用的表现。我们的工作为基于范德华异质结层间激子的量子光电子学和谷电子学奠定了基础。
2016-01-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Detection of spin- and valley-polarized states in van der Waals materials via thermoelectric and non-reciprocal transport
University of Jyväskylä（于韦斯屈莱大学）
研究通过热电效应和非 reciprocity 传输检测范德瓦耳斯材料中的自旋和谷极化态，利用自旋轨道耦合和谷极化提供实验可探测的信号。
2026-04-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Observation of Valley-polarized Landau Levels in Strained Graphene
在应变石墨烯中，晶格变形可以产生伪磁场并导致零场朗道能级类量子化。在外加磁场的情况下，由于石墨烯的K谷和K'谷中的赝磁场方向相反，因此可以观察到谷极化的朗道能级。在这里，我们提出了实验光谱测量应变石墨烯铑箔的扫描隧道显微镜。我们直接观察到赝磁场和外加磁场共存时朗道能级的谷分裂。观察到的结果为通过伪磁场和外部磁场的组合来开发石墨烯中的新电子特性铺平了道路。
2015-06-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Realization of valley-spin polarized current via parametric pump in monolayer $\rm MoS_2$
单层$MoS_2$是一种典型的具有谷自旋锁定价带的谷电子材料。我们数值研究了绝热电子抽运下单层$\rm MoS_2$中的谷自旋极化电流。通过引入交换场来打破单层$MoS_2$的能量简并性，使其价带的顶部被谷自旋极化，并可被交换场调谐。通过在相应的区域施加不同的交换场，构造了具有上自旋极化的左引线、下自旋极化的右引线和未调谐的中心区域的器件。然后，当周期性地改变两个泵浦电位时，在左右引线中同时产生等量的具有相反谷自旋极化的泵浦电流。数值结果表明，泵浦势之间的相位差可以改变泵浦电流的方向，从而改变泵浦电流的极化。结果表明，在谷自旋锁定能窗内，泵浦电流呈现共振行为，该行为强烈依赖于系统尺寸，在一定的系统长度下，泵浦电流会增强到共振电流峰值.更重要的是，泵浦电流作为系统长度的函数周期性振荡，这与传输的振荡密切相关。还详细讨论了系统的其他参数，如抽运振幅、静电势等对系统的影响。
2023-01-27 cond-mat.mes-hall
