論文の概要: All-Optical Ultrafast Valley Switching in Two-Dimensional Materials
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2306.02856v1
- Date: Mon, 5 Jun 2023 13:14:21 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-06-06 15:01:31.940051
- Title: All-Optical Ultrafast Valley Switching in Two-Dimensional Materials
- Title（参考訳）: 2次元材料における全光スイッチング
- Authors: Navdeep Rana and Gopal Dixit
- Abstract要約: 我々は、谷選択励起を開始するためのコヒーレント制御プロトコルを導入し、数十フェムト秒以内で、ある谷から別の谷への励起を切り替える。
このプロトコルは、レーザーパルスの劣化時間、波長、時間遅延などの重要なパラメータに敏感であるため、堅牢である。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Electrons in two-dimensional materials possess an additional quantum
attribute, the valley pseudospin, labelled as $\mathbf{K}$ and
$\mathbf{K}^{\prime}$ -- analogous to the spin up and spin down. The majority
of research to achieve valley-selective excitations in valleytronics depends on
resonant circularly-polarised light with a given helicity. Not only acquiring
valley-selective electron excitation but also switching the excitation from one
valley to another is quintessential for bringing valleytronics-based
technologies in reality. Present work introduces a coherent control protocol to
initiate valley-selective excitation, de-excitation, and switch the excitation
from one valley to another on the fly within tens of femtoseconds -- a
timescale faster than any valley decoherence time. Our protocol is equally
applicable to {\it both} gapped and gapless two-dimensional materials.
Monolayer graphene and molybdenum disulfide are used to test the universality.
Moreover, the protocol is robust as it is insensitive to significant parameters
of the protocol, such as dephasing times, wavelengths, and time delays of the
laser pulses. Present work goes beyond the existing paradigm of valleytronics,
and opens a new realm of valley switch at PetaHertz rate.
- Abstract（参考訳）: 2次元材料の電子は、スピンアップとスピンダウンに類似した、$\mathbf{K}$と$\mathbf{K}^{\prime}$とラベルされた追加の量子属性であるバレー擬スピンを持つ。
バレートロニクスにおける谷選択的励起を達成する研究の大部分は、所定のヘリシティを持つ共鳴円偏光に依存する。
谷選択電子励起を得るだけでなく、ある谷から別の谷へ励起を切り替えることも、バレートロニクスに基づく技術の実現に不可欠である。
本研究は,何万秒かのフェムト秒以内に,ある谷から別の谷へ励起を切り替える,バレー選択的な励起を開始するためのコヒーレント制御プロトコルを導入している。
我々のプロトコルは、ガッピングおよびギャップのない二次元材料にも等しく適用できる。
単層グラフェンとモリブデンジスルフィドは普遍性をテストするために用いられる。
さらに、このプロトコルは、レーザーパルスの劣化時間、波長、時間遅延などのプロトコルの重要なパラメータに敏感であるため、堅牢である。
現在の研究は既存のバレートロニクスのパラダイムを超えており、ペタヘルツ速度でバレースイッチの新しい領域を開く。
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