利用圆偏振光在偏置双层石墨烯中实现谷极化

在两个不等价谷之间实现布居不平衡是任何谷电子学器件的关键第一步。在偏置双层石墨烯中可利用圆偏振光诱导谷极化。本文对偏置双层石墨烯中的谷极化进行了详细的理论研究。我们表明,通过适当选择外偏置与脉冲频率,可实现近乎完美的谷极化。我们发现最优脉冲频率 $\omega$ 由 $\hbar\omega=2a$ 给出,其中 $2a$ 为石墨烯层间的势能差。我们还发现谷极化并非源于狄拉克点本身,而是源于环绕各狄拉克点的一圈态。发现谷间散射会大幅降低高频脉冲下的谷极化。发现热布居会显著减小小偏置下的谷极化。本工作深入揭示了双层石墨烯中谷极化的起源,并将有助于寻求在实验室中研究谷极化的实验人员。