近日，戴瑛教授团队在对二维四方形谷材料的研究中取得新进展，发现了二维四方谷中的谷极化现象。该发现对于促进谷电子学的发展具有重要意义，相关研究成果以“Valley Polarization Caused by Crystalline Symmetry Breaking”为题，在国际期刊Materials Horizons（影响因子12.319）在线发表。论文第一作者为2019级博士研究生王媛媛，我院教师魏巍和戴瑛教授为共同通讯作者，山东大学为唯一作者单位。

在具有特殊对称性的晶体材料中，Bloch电子的能谷可以作为一个新的自由度。如果材料中的一系列简并或者接近简并的能谷能够被动态地极化和探测，原则上这些能谷就可以形成分立的自由度用以实现信息编码和操作。在对称性破缺的二维六角蜂窝晶格中，通过圆偏振光激发实现谷霍尔效应或者打破其时间反演对称性实现反常谷霍尔效应可以实现材料中能量简并谷的动态极化和探测。而实现谷极化的手段对谷电子材料的对称性有明确的限制。为了突破这一限制，戴瑛教授团队提出了四方晶格中的谷对比的子晶格极化机制。基于紧束缚模型分析，证实了这一机制可以通过控制晶体的对称性实现谷极化，重要的是，这种谷极化的实现无需引入电场和磁场。研究结果提出了新的谷极化机制，大大拓宽了谷电子学的研究思路。

近年来，戴瑛教授团队在二维材料的新奇性质及其应用等方面开展了一系列的理论研究，相关研究成果发表在如：Phys. Rev. Lett.， Nano Lett., Mater. Horiz. Phys. Rev.B等国际著名学术期刊。

该工作得到了国家自然科学基金面上项目、山东省泰山学者计划、晶体材料国家重点实验室和山东大学青年学者未来计划项目的支持。

论文链接：https://pubs.rsc.org/en/content/articlepdf/2020/mh/d0mh01441a