近日，我校物理与信息工程学院教师张青青在能谷电子学领域取得多项研究进展，以第一作者身份连续在国际物理学顶级学术期刊Physical Review B上发表研究成果。

除了电荷和自旋这两个内禀自由度之外，一些晶体材料中的电子还具有能谷自由度。在电荷自由度的基础上，发展出了现在影响着人们生活方方面面的微电子学，而以自旋自由度为基础的自旋电子学也已日渐成熟。以能谷自由度为基础来设计电子器件从而实现信息的编码、处理和存储是能谷电子学的主要目标。因此，实现显著且可控的谷极化是谷电子学应用的首要挑战。张青青老师在谷电子的性质和调控方面做了深入的研究，相关研究成果刊登在Physical Review B上。

第一项研究是以过渡金属硫化物与铁磁性衬底组成的异质结为基础，通过调节铁磁性近邻耦合所产生的Rashba场和磁交换相互作用（magnetic exchange interaction），首次实现了完全分辨的能谷相关的量子反常霍尔效应（quantum anomalous Hall effect），且通过进一步的研究发现这种新的量子态对材料的缺陷具有鲁棒性。文章在2022年5月31日以《Valley-resolved quantum anomalous Hall effect in ferromagnetically proximitized monolayer MoTe2》发表在Physical Review B上。

文章链接：

https://journals.aps.org/prb/abstract/10.1103/PhysRevB.105.205436

第二项研究以过渡金属硫化物纳米带为基础设计器件模型，通过电场在器件的中央散射区诱导出Rashba场，从而导致载流子在输运过程中发生背向散射。而在此过程中，两个能谷间的载流子转移与动量相关，最终使得两个能谷的载流子占据数不平衡，实现载流子的能谷极化，且这种机制产生的谷极化完全可以通过电场进行动态调控，为谷电子器件的设计和制备提供了新的路线和可能。文章在2023年1月13日以《Electrical tuning of valley polarization in monolayer transition metal dichalcogenides》发表在Physical Review B上。

文章链接：

https://journals.aps.org/prb/abstract/10.1103/PhysRevB.107.035411

Physical Review B是美国物理学会（American Physical Society）旗下具有重要影响的学术期刊之一，主要刊登凝聚态物理和材料物理等领域的高水平前沿学术成果，是国际物理学界广泛认可的享有极高学术声誉的经典TOP物理学期刊，是Nature Index（自然指数）首批收录期刊。自然指数是依托于全球顶级期刊（全球仅82种学术期刊入选），统计各国家高校或科研院所在国际上最具影响力的研究型学术期刊上发表论文数量的数据库。这是我校教师首次且连续在该期刊上发表论文，这些成果将对我校硕士点的建设和物理学专业建设发展起到非常重要的支撑作用。