基礎(chǔ)科學(xué)研究所（IBS）復(fù)雜系統(tǒng)理論物理中心（PCS）的科學(xué)家報(bào)告了一種名為“谷聲電效應(yīng)”的新現(xiàn)象，這種現(xiàn)象發(fā)生在類(lèi)似石墨烯的二維材料中。這項(xiàng)研究發(fā)表在《物理評(píng)論快報(bào)》上，為電子學(xué)的研究帶來(lái)了新的見(jiàn)解。在聲電子學(xué)中，利用表面聲波(saw)產(chǎn)生電流，在這項(xiàng)研究中，理論物理學(xué)家模擬了表面聲波在新興二維材料中的傳播，比如單層二硫化鉬(MoS2)。表面聲波拖拽MoS2電子(和空穴)，產(chǎn)生一種帶有傳統(tǒng)和非傳統(tǒng)元件的電流。

后者包括兩個(gè)貢獻(xiàn)：基于翹曲的電流和霍爾電流，第一個(gè)與方向有關(guān)，與所謂的valleyse(電子的局部能量極小值)有關(guān)，類(lèi)似于光下二維材料光伏效應(yīng)的解釋機(jī)制之一。第二種是由于一種特殊的效應(yīng)(Berry相位)，這種效應(yīng)會(huì)影響這些電子作為一個(gè)群體移動(dòng)的速度，并導(dǎo)致一些有趣的現(xiàn)象，如反常和量子霍爾效應(yīng)。研究小組分析了聲電流的特性，提出了一種獨(dú)立運(yùn)行和測(cè)量傳統(tǒng)電流、翹曲電流和霍爾電流的方法。

這使得同時(shí)使用光學(xué)和聲學(xué)技術(shù)來(lái)控制電荷載體在新型二維材料中的傳播，創(chuàng)造出新的邏輯器件。研究人員對(duì)控制這些超薄系統(tǒng)的物理特性很感興趣，尤其是那些可以在二維空間中自由移動(dòng)，但在三維空間中受到嚴(yán)格限制的電子。通過(guò)控制電子的參數(shù)，特別是動(dòng)量、自旋和谷折線，將有可能探索硅電子之外的技術(shù)。例如，MoS2有兩個(gè)區(qū)域谷，這可能在未來(lái)用于位存儲(chǔ)和處理，使其成為研究valleytronics的理想材料。

PCS納米結(jié)構(gòu)光與物質(zhì)相互作用小組的負(fù)責(zé)人Ivan Savenko說(shuō)：我們的理論開(kāi)辟了一種利用聲學(xué)方法操縱山谷輸運(yùn)的方法，擴(kuò)大了谷聲電效應(yīng)在聲電子設(shè)備上的適用性。谷聲電效應(yīng)實(shí)質(zhì)是由于表面聲波的傳播而產(chǎn)生拖曳電流(和自旋電流)，這種電流由三部分組成，一部分與谷折射率無(wú)關(guān)，與聲波矢量成正比，另一部分由電子色散的三角彎曲引起，第三部分由漿果相引起，布洛赫電子沿晶體運(yùn)動(dòng)時(shí)獲得漿果相。

博科園｜研究/來(lái)自：基礎(chǔ)科學(xué)研究所

參考期刊《物理評(píng)論快報(bào)》

DOI: 10.1103/PhysRevLett.122.256801

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