导读 固体材料内的电子只能吸收一定的能量值。允许的能量范围称为能带，它们之间的空间(禁止的能量)称为带隙。两者共同构成了材料的能带结构，这...
固体材料内的电子只能吸收一定的能量值。允许的能量范围称为“能带”，它们之间的空间(禁止的能量)称为“带隙”。两者共同构成了材料的“能带结构”，这是每种特定材料所独有的特性。
当物理学家绘制能带结构时，他们通常会看到所得的曲线类似于山脉和山谷。事实上，能带中局部能量最大值或最小值的技术术语称为“谷”，而研究和利用材料中的电子如何从一个谷切换到另一个谷的领域被称为“谷电子学”。
在标准半导体电子学中，电子电荷是用于编码和操作信息的最常用属性。但这些粒子具有其他属性，也可用于相同目的，例如它们所在的谷。在过去的十年中，谷电子学的主要目标是达到控制谷种群(也称为谷极化)的目的。材料。
这样的成就可以用来创建经典和量子门和比特，这可以真正推动计算和量子信息处理的发展。
之前的尝试存在一些缺陷。例如，用于操纵和改变谷偏振的光必须是共振的;也就是说，其光子(构成光的粒子)的能量必须与该特定材料的带隙能量精确对应。
任何小的偏差都会降低该方法的效率，因此，假设每种材料都有自己的带隙，推广所提出的机制似乎是遥不可及的。此外，这一过程仅针对单层结构(二维材料，只有一个原子厚)实现。
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