关于谷电子学的局域方面
介观与纳米尺度物理
2023-09-04 v1 材料科学
摘要
谷磁矩在二维六方材料的谷电子学中起着关键作用。传统上，基于均匀块体中量子态的研究，人们广泛认为只有破坏结构反演对称性的材料才能呈现非零谷磁矩。这一限制将具有反演对称性的材料排除在相关应用之外，无带隙单层石墨烯即为一具体例证，尽管其在常规生长与制备上具有技术优势。本研究在涵盖非均匀结构的更广阔背景下重访谷衍生的磁矩。它将态的谷磁矩概念从积分总量推广至称为“局域谷磁矩”的具有空间变化分布的局域场。在具有非均匀性的合适反演对称结构中（例如无带隙单层石墨烯的锯齿形纳米带），表明态的局域矩可具有非零且可观的大小，而相应的总矩则受破缺对称性约束。此外，论证了此类局域矩可与空间依赖的电场和磁场相互作用，表现出显著的场效应，并使利用外场进行局域谷调控成为可能。总体而言，本文阐明了一条通往“局域谷电子学”的路径，其利用局域谷磁矩用于器件应用，放宽了对材料的破缺对称性约束，并拓展了谷电子学实现的灵活性。
引用
@article{arxiv.2309.00091,
title = {On the local aspect of valleytronics},
author = {Zheng-Han Huang and Feng-Wu Chen and Yu-Shu G. Wu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2309.00091},
year = {2023}
}