具有破缺反转对称性的二维（2D）类石墨烯系统，例如单层六角氮化硼或过渡金属二氯代物由于其较高的载流子迁移率，特别是其谷自由度，已经成为下一代量子材料的候选材料，在量子信息处理中有着潜在的应用。谷是晶体能带结构中的局部极小值，在二维六角形晶格中，它们位于布里渊区的K点和-K点。利用与材料直接带隙共振的弱圆极化场可以实现K或-K的选择性激发。光场耦合到K或-K取决于它的螺旋度（光谷选择规则）。此外，利用单周圆极化脉冲也可以进行谷的初始化。然而，由于谷寿命短（大约103-106飞秒），在期望的超快时间尺度上切换励磁的产生仍然是谷电子器件（valleytronic）实际应用的主要障碍之一。将强非共振场应用于体电介质和超薄金属二卤薄膜而不受材料损伤的可行性为谷电子器件带来了新的机遇。

       最近，来自德国马克斯·玻恩研究所（Max-Born-Institute），西班牙马德里自治大学（Universidad Autónoma de Madrid）和柏林技术大学（Technische Universität Berlin）等单位的研究人员将拓扑Floquet系统的频域概念引入到飞秒时间域，提出了一种可以利用现有技术实现的理论方法，通过控制非共振驱动场的亚周期结构在几个飞秒时间尺度上实现控制二维材料的拓扑性质。本文可以得出以下结论：1.强、低频圆极化场表现出与弱场相反的谷极化；2.在几个飞秒的时间尺度上初始化和操纵谷赝自旋，使之在广泛的频率和场强范围内保持一致，并且与材料的特性无关；3.利用一个附加的线偏振探针脉冲，我们将谷赝自旋映射到其谐波的极化上，从而提供谷不对称的全光测量；4.一个非共振，光诱导拓扑相变发生在驱动双圆场的强度和波长的特定值。文章以“Lightwave control of topological properties in 2D materials for sub-cycle and non-resonant valley manipulation”发表在Nature Photonics上。（鲁强兵）

文章链接：https://www.nature.com/articles/s41566-020-00717-3 

消息来源：两江科技评论