在雙層石墨烯中，若兩個相對門控區域上的Berry曲率符號發生反轉，可以引起具有相反谷折射率反向傳播的一維通道。考慮自旋和亞晶格簡并性，每個方向上有四個量子化的傳導通道。以往的實驗工作中，門控式谷偏振器只能在外加磁場的情況下才能獲得良好的對比度。然而，隨著磁場的增加，雙層石墨烯的非結合區域會過渡到量子霍爾狀態，從而限制谷極化電子的應用。在這里，我們提出了通過優化器件幾何形狀和堆疊方法來改善柵極控谷偏振器的性能。電測量表明，在山谷極化狀態和間隙狀態之間的電導差異高達兩個數量級。谷極化狀態顯示的電導接近4e
2/h，并在隨后的谷分析儀配置中產生對比度。這些結果為進一步研究零磁場下的谷極化電子奠定了基礎。
Fig. 1 器件幾何和靜電建模的示意圖。
Fig. 2 設備表征。
Fig. 3 手性態的形成：設備1的左門固定為正極性時的測量結果。
Fig. 4相反方向手性態的形成：從設備1將左門固定在負極性時的測量結果。
Fig. 5 手征性質的演示：谷分析儀在兩個柵對處于相同（左）或相反（右）谷極化狀態時進行測量。
相關研究成果于2020年由新加坡國立大學Jens Martin課題組，發表在Nature Communications (https://doi.org/10.1038/s41467-020-15117-y)上。原文：Gate controlled valley polarizer in bilayer graphene。
