導讀 固體材料內的電子只能吸收一定的能量值。允許的能量范圍稱為能帶，它們之間的空間(禁止的能量)稱為帶隙。兩者共同構成了材料的能帶結構，這...
固體材料內的電子只能吸收一定的能量值。允許的能量范圍稱為“能帶”，它們之間的空間(禁止的能量)稱為“帶隙”。兩者共同構成了材料的“能帶結構”，這是每種特定材料所獨有的特性。
當物理學家繪制能帶結構時，他們通常會看到所得的曲線類似于山脈和山谷。事實上，能帶中局部能量最大值或最小值的技術術語稱為“谷”，而研究和利用材料中的電子如何從一個谷切換到另一個谷的領域被稱為“谷電子學”。
在標準半導體電子學中，電子電荷是用于編碼和操作信息的最常用屬性。但這些粒子具有其他屬性，也可用于相同目的，例如它們所在的谷。在過去的十年中，谷電子學的主要目標是達到控制谷種群(也稱為谷極化)的目的。材料。
這樣的成就可以用來創(chuàng)建經(jīng)典和量子門和比特，這可以真正推動計算和量子信息處理的發(fā)展。
之前的嘗試存在一些缺陷。例如，用于操縱和改變谷偏振的光必須是共振的;也就是說，其光子(構成光的粒子)的能量必須與該特定材料的帶隙能量精確對應。
任何小的偏差都會降低該方法的效率，因此，假設每種材料都有自己的帶隙，推廣所提出的機制似乎是遙不可及的。此外，這一過程僅針對單層結構(二維材料，只有一個原子厚)實現(xiàn)。
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