低维狄拉克材料中的动量对齐与光学谷霍尔效应

我们研究了无隙与有隙二维狄拉克材料中光激发载流子的动量对齐以及谷布居的光学调控。三角扭曲效应导致在线性偏振高频光激发下，属于不同谷的电荷载流子发生空间分离。在有隙材料中，可通过测量样品或光斑不同侧带边光致发光的圆偏振度来探测谷分离（光学谷霍尔效应）。我们证明，由衬底诱导的系统不对称性所引起的著名的Rashba效应，导致谱的低能部分出现强各向异性。这使得相较于高能三角扭曲机制，利用线性偏振激发在更低频率下即可实现光学谷分离。我们还表明，动量对齐现象解释了窄带隙碳纳米管和石墨烯纳米带中近带边带间光学跃迁的巨增强，且与能隙形成机制无关。这些增强的跃迁可用于基于低维狄拉克材料的太赫兹发射器。