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Intrinsic valley Hall transport in atomically thin MoS2.
Nature Communications ( IF 14.7 ) Pub Date : 2019-02-05 , DOI: 10.1038/s41467-019-08629-9
Zefei Wu 1 , Benjamin T Zhou 1 , Xiangbin Cai 1 , Patrick Cheung 2 , Gui-Bin Liu 3 , Meizhen Huang 1 , Jiangxiazi Lin 1 , Tianyi Han 1 , Liheng An 1 , Yuanwei Wang 1 , Shuigang Xu 1 , Gen Long 1 , Chun Cheng 4 , Kam Tuen Law 1 , Fan Zhang 2 , Ning Wang 1
Nature Communications ( IF 14.7 ) Pub Date : 2019-02-05 , DOI: 10.1038/s41467-019-08629-9
Zefei Wu 1 , Benjamin T Zhou 1 , Xiangbin Cai 1 , Patrick Cheung 2 , Gui-Bin Liu 3 , Meizhen Huang 1 , Jiangxiazi Lin 1 , Tianyi Han 1 , Liheng An 1 , Yuanwei Wang 1 , Shuigang Xu 1 , Gen Long 1 , Chun Cheng 4 , Kam Tuen Law 1 , Fan Zhang 2 , Ning Wang 1
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Electrons hopping in two-dimensional honeycomb lattices possess a valley degree of freedom in addition to charge and spin. In the absence of inversion symmetry, these systems were predicted to exhibit opposite Hall effects for electrons from different valleys. Such valley Hall effects have been achieved only by extrinsic means, such as substrate coupling, dual gating, and light illuminating. Here we report the first observation of intrinsic valley Hall transport without any extrinsic symmetry breaking in the non-centrosymmetric monolayer and trilayer MoS2, evidenced by considerable nonlocal resistance that scales cubically with local resistance. Such a hallmark survives even at room temperature with a valley diffusion length at micron scale. By contrast, no valley Hall signal is observed in the centrosymmetric bilayer MoS2. Our work elucidates the topological origin of valley Hall effects and marks a significant step towards the purely electrical control of valley degree of freedom in topological valleytronics.
中文翻译：
原子稀薄的MoS2中的本征谷霍尔输运。
在二维蜂窝状晶格中跳跃的电子除具有电荷和自旋外，还具有谷自由度。在没有反演对称性的情况下，预计这些系统对来自不同谷的电子表现出相反的霍尔效应。仅通过诸如衬底耦合，双重门控和光照射之类的外部手段就可以实现这种谷底霍尔效应。在这里，我们报告了本征谷地霍尔输运的第一个观察结果，在非中心对称单层和三层MoS2中没有任何外在对称性破坏，这由相当大的非局部电阻证明，该电阻与局部电阻成立方比例。这样的标志即使在室温下也能以微米级的谷扩散长度存活。相反，在中心对称双层MoS2中未观察到谷底霍尔信号。
更新日期：2019-02-05
中文翻译：
原子稀薄的MoS2中的本征谷霍尔输运。
在二维蜂窝状晶格中跳跃的电子除具有电荷和自旋外，还具有谷自由度。在没有反演对称性的情况下，预计这些系统对来自不同谷的电子表现出相反的霍尔效应。仅通过诸如衬底耦合，双重门控和光照射之类的外部手段就可以实现这种谷底霍尔效应。在这里，我们报告了本征谷地霍尔输运的第一个观察结果，在非中心对称单层和三层MoS2中没有任何外在对称性破坏，这由相当大的非局部电阻证明，该电阻与局部电阻成立方比例。这样的标志即使在室温下也能以微米级的谷扩散长度存活。相反，在中心对称双层MoS2中未观察到谷底霍尔信号。
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