石墨烯纳米约束中的非平衡谷极化

我们最近利用紧束缚计算表明，当电流通过具有锯齿形边缘的弹道点接触（即“谷过滤器”）注入时，可以在石墨烯中实现非平衡谷极化。在此我们证明，该效应对过滤器轴晶体学取向的变化具有惊人的鲁棒性。具体而言，除非点接触具有完美的扶手椅形边缘（此时两个子晶格同等代表），否则输出电流保持极化。当过滤器取向跨越扶手椅线且终端原子的主导子晶格指数随之改变时，极化发生反转。在弯曲的石墨烯条带中，谷极化电流可被导向一侧边缘，从而提供了在无磁场条件下观测著名霍尔效应类比现象的理论可能性。对于由两个串联的谷过滤器构成并通过栅压静电控制的谷阀，当两个过滤器之间放置$\pi/3$顶点时，电导率随栅压变化的特性曲线会发生反转。