将纳米力学与光子学、基于电荷/自旋的电子学相结合的研究，不仅改变了信息技术，而且促进了量子-经典过渡的基础研究。谷电子学利用电子谷自由度作为一种信息载体，近年来已成为计算和通信领域一个很有前景的平台。到目前为止，谷电子学主要涉及光电和磁方面的研究。最近，加州大学伯克利分校张翔团队实现了单分子层MoS₂半导体谐振腔的能谷-机械耦合，并将谷信息转化为机械运动状态。具体而言，作者利用具有磁场梯度的能谷载流子的磁矩来实现耦合。实验通过光学手段控制能谷状态，采用激光干涉法观测由此产生的机械驱动。在此基础上，通过调节泵浦激光、磁场梯度和温度，实现了对能谷-机械相互作用的控制。总之，该工作为实现谷驱器件和杂化谷量子系统打下了基础。

图1. 原理图：单层MoS₂的谷控机械运动。

图2. 单层MoS₂组装的能谷-机械耦合器件。

图3. 能谷驱动机械运动的实验观测。

Hao-Kun Li, King Yan Fong, Hanyu Zhu, Quanwei Li, Siqi Wang, Sui Yang, Yuan Wang & Xiang Zhang. Valley optomechanics in a monolayer semiconductor. Nature Photonics, 2019.

DOI: 10.1038/s41566-019-0428-0

https://www.nature.com/articles/s41566-019-0428-0#article-info