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巡游电子自发谷极化的观测

介观与纳米尺度物理 2021-09-13 v2 材料科学 强关联电子 应用物理

摘要

基于电子自旋而非电荷自由度的存储或晶体管器件具有某些独特优势,并构成自旋电子学的基石。近年来新兴的谷电子学旨在利用电子的谷指标而非自旋。该研究的一项重要环节是能够以便捷方式控制谷指标。本文展示在二维电子系统中,仅需通过栅压微调使密度小幅降低,即可将谷极化从零切换至一。该现象根本上源于巡游稀电子系统中电子-电子相互作用:动能倾向于电子在可用谷间均分,而电子间相互作用在临界密度以下偏好单谷占据。我们所观测的栅压调谐转变伴随样品电阻突发的二倍变化,使该现象在潜在谷电子学晶体管器件应用中颇具价值。我们的观测在极简实验中构成了谷电子学的典范证明。

关键词

引用

@article{arxiv.2011.06721,
  title  = {Observation of spontaneous valley polarization of itinerant electrons},
  author = {Md. S. Hossain and M. K. Ma and K. A. Villegas Rosales and Y. J. Chung and L. N. Pfeiffer and K. W. West and K. W. Baldwin and M. Shayegan},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2011.06721},
  year   = {2021}
}