手性多重简并半金属中圆光电效应的第一性原理研究

迄今为止，圆光电效应（CPGE）是 Weyl 半金属中唯一可能的量子化信号。在破缺反演与镜面对称的情况下，能带结构中具有相反手性的 Weyl 与多重简并费米子可处于不同能量并产生净拓扑电荷。此类净拓扑电荷可表现为圆偏振光诱导注入电流中的量子化信号。根据当前理论认识，RhSi 及其同族材料被认为是实验观测量子化 CPGE 最有希望的候选者。然而，真实的量子化信号迄今未在实验中观测到。由于此前所有关于量子化 CPGE 的理论研究均基于有效模型而非真实能带结构，因而会丢失一些影响量子化信号的关键细节。这一现状促使我们对 CPGE 开展基于真实能带的第一性原理研究。我们的结果表明，量子化值极易受到与光跃迁相关的平庸能带的干扰，而通过掺杂对化学势进行精细调控对于观测量子化 CPGE 至关重要。本工作首次基于真实电子能带结构对量子化 CPGE 进行了第一性原理分析，并为给定材料当前问题的解决提供了有效途径。