Recent progress on valley polarization and valley-polarized topological states in two-dimensional materials

Valleytronics公司 极化(电化学) 物理 拓扑(电路) 点反射 磁性 凝聚态物理 铁磁性 自旋电子学 化学 数学 物理化学 组合数学
作者
Fei Wang,Yaling Zhang,Wenjia Yang,Huisheng Zhang,Xiaohong Xu
出处
期刊:Chinese Physics B [IOP Publishing]
被引量:1
标识
DOI:10.1088/1674-1056/ad0713
摘要

Abstract Valleytronics, using valley degree of freedom to encode, process, and store information, may find practical applications in low-power-consumption devices. Recent theoretical and experimental studies have demonstrated that two-dimensional (2D) honeycomb lattice systems with inversion symmetry breaking, such as transition-metal dichalcogenides (TMDs), are ideal candidates to realize valley polarization. In addition to the optical field, lifting the valley degeneracy of TMDs by introducing magnetism is an efficient way to manipulate the valley degree of freedom. In this paper, we first review the recent progress on valley polarization in various TMD-based systems, including magnetically doped TMDs, intrinsic TMDs with both inversion and time-reversal symmetry broken, and magnetic TMD hererostructures. When topologically nontrivial bands are empowered into valley-polarized systems, valley-polarized topological states, namely valley-polarized quantum anomalous Hall effect can be realized. Therefore, we have also reviewed the theoretical proposals for realizing valley-polarized topological states in 2D honeycomb lattices. Our paper can help readers quickly grasp the latest research developments in this field.
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