日本高级科学技术研究所 该表面代表了围绕钾谷的双层石墨烯的低能带，表面的颜色指示了贝里曲率的大小，贝里曲率充当了新的信息载体
当顶部和底部血红蛋白彼此异相时，(1)贝里曲率幅度非常小，并局限于钾谷
然而，当顶部和底部hBN彼此同相时，(b)双层石墨烯层之间诱导的不对称导致大的贝里曲率，该曲率广泛分布在互易空间的钾谷周围
信用:JAIST 今天的计算机使用有无电荷(0和1)来编码信息，电荷的物理运动消耗能量并产生热量
一种新颖的替代方法是利用电子的波量子数，通过这种方法可以在不物理移动载流子的情况下进行信息编码
该研究表明，通过控制不同二维材料的堆积构型和取向，波量子数的操纵是可能的
瓦莱泰尼克产生了谷电流，这是一种稳定、无耗散的电流，由伪磁场贝里曲率驱动
这进而实现了基于valleytronics的信息处理和存储技术
贝里曲率出现的一个先决条件是要么是一个被打破的反转对称，要么是一个被打破的时间反转对称
因此，二维材料，如过渡金属双歧管和门控双层石墨烯，被广泛研究用于valleytronics，因为它们表现出破坏的反转对称性
对于大多数与石墨烯和其他二维材料相关的研究，这些材料被六方氮化硼(hBN)封装，六方氮化硼是一种宽带隙材料，其晶格参数与石墨烯相当
用hBN层封装保护石墨烯和其他二维材料免受杂散分子的不必要吸附，同时保持它们的性质不变
与高度不均匀的二氧化硅不同，hBN还充当平滑的二维衬底，增加了石墨烯中载流子的迁移率
然而，大部分关于双层石墨烯包覆hBN的valleytronics研究都没有考虑到hBN层破坏双层石墨烯层对称性和诱导贝里曲率的作用
为此，日本高级科学技术研究所(JAIST)博士后Afsal Kareekunnan、高级讲师Manoharan Muruganathan和Hiroshi Mizuta教授认为，考虑hBN作为衬底和封装层对双层石墨烯valleytronics特性的影响至关重要。
通过使用第一性原理计算，他们发现对于hBN/双层石墨烯相称的异质结构，HBn层的构型和取向对极性以及贝里曲率的大小有巨大的影响
对于未封装的hBN/双层石墨烯异质结构，其中HBn仅存在于底部，由于双层石墨烯的两层所经历的电势差，层对称性被破坏
这种层不对称导致非零的贝里曲率
然而，用hBN封装双层石墨烯(其中顶部和底部hBN彼此异相)抵消了hBN的影响，并驱动系统走向对称，减小了贝里曲率的大小
仍然存在的小贝里曲率是原始双层石墨烯的特征，其中从层的谷到e的自发电荷转移导致层之间的轻微不对称，如该小组先前所报告的
尽管如此，用顶部和底部相互同相的六溴环十二烷封装双层石墨烯增强了六溴环十二烷的效果，导致层之间的不对称性增加和大的贝里曲率
这是由于从顶部和底部hBN的两层双层石墨烯经历的不对称电势
该小组还发现，贝里曲率的大小和极性可以在上述所有情况下通过应用面外电场来调节
“我们相信，从理论和实验的角度来看，对使用hBN作为石墨烯基器件的衬底和封装层的效果进行如此精确的分析，可以深入了解该系统，该系统有很大的潜力成为理想的valleytronic材料，”Mizuta教授说
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