通过鞍点实现石墨烯的谷极化
光学
2025-10-10 v1 材料科学
摘要
石墨烯及其他单层 Xene 族成员代表了一种理想的材料平台，用于控制谷局域电荷激发（valleytronics）。然而，这些半金属材料缺乏能隙，严格限制了通过圆偏振光脉冲激发谷的可能性，从而限制了光波谷子晶体管在此类材料中的应用。本文表明，结合深紫外线线性偏振光脉冲与 THz 包络，可在石墨烯中诱导高度谷极化的状态。这种双频率光形态通过 (i) 深紫外线脉冲在 M 鞍点处激活选择规则，以及 (ii) THz 脉冲将 M 点激发位移至低能 K 谷中。我们采用紧密绑定方法和基于时域密度泛函理论的计算方法，表明该脉冲可在石墨烯中实现近乎完美的谷极化激发，从而为通过鞍点实现此类无能隙 Xene 族材料的光波谷子晶体管提供了一条途径。
引用
@article{arxiv.2510.08066,
title = {Valley polarization of graphene via the saddle point},
author = {Deepika Gill and Sangeeta Sharma and Peter Elliott and Kay Dewhurst and Sam Shallcross},
journal= {arXiv preprint arXiv:2510.08066},
year = {2025}
}