通过光学螺旋度控制单层MoS2中的谷极化

电子和自旋电子器件依赖于固体中自由载流子分别携带电荷和自旋这一事实。然而，载流子还有其他特性可能被用于新型器件家族。特别是，如果在动量空间中有两个或更多导带（或价带）极值，那么将载流子限制在这些谷中的一个中，就使得谷电子学器件成为可能。这种谷极化已经通过使用应变和磁场得到证明，但这两种方法都不允许动态控制。最近，有人提出了在具有破缺反演对称性的石墨烯中通过光学控制谷占据，但在实验上仍难以实现。在这里，我们证明使用圆偏振光的光泵浦可以在单层MoS2中实现完全的动态谷极化，单层MoS2是一种二维（2D）非中心对称晶体，在两个谷处具有直接带隙。此外，这种极化可以保持超过1纳秒。我们的结果证明了在MoS2单层中实现光学谷控制以及基于谷的电子和光电子应用的可行性。