通过宇称与时间对称性的光学控制实现块体 MoS$_2$ 中的谷电子学
材料科学
2023-02-27 v1 光学
摘要
材料中电子的谷自由度有望实现高能效信息存储，并在量子信息处理方面具有诱人前景。利用谷极化的当前挑战包括：需要单层结构或特定材料工程的对称条件、为避免能量耗散的非共振光学控制，以及以光速度切换谷极化的能力。我们展示了使用块体 MoS（一种在谷处贝里曲率为零的中心对称材料）对谷极化进行全光学和非共振控制。我们的通用方法利用自旋角动量成形的三叶草光学控制脉冲，通过简单的相位旋转瞬时打破时间和空间反演对称性，从而切换材料的电子拓扑以诱导谷极化。光学探测脉冲二次谐波的产生对相位旋转的依赖性直接证明了谷极化的有效性。这表明对谷自由度的直接光学控制并不限于单层结构，而是适用于具有任意层数系统和块体材料。光速度下的通用非共振谷控制开启了构建在量子相干时间尺度上运行的、高效多材料谷电子器件的可能性。
引用
@article{arxiv.2302.12564,
title = {Valleytronics in bulk MoS$_2$ by optical control of parity and time symmetries},
author = {Igor Tyulnev and Álvaro Jiménez-Galán and Julita Poborska and Lenard Vamos and Rui F. Silva and Philip St. J. Russell and Francesco Tani and Olga Smirnova and Misha Ivanov and Jens Biegert},
journal= {arXiv preprint arXiv:2302.12564},
year = {2023}
}
备注
4 figures