稳态光伏电流中的反常位移与光学涡旋

对非中心对称半导体的稳态光照会产生体光伏电流，其来源于带电准粒子在 Bloch 态间跃迁时的实空间位移（‘位移’）。通过吸收光子带间激发诱导的位移受到了普遍关注。然而，这种激发诱导的位移可能远小于（$\ll$）带内弛豫诱导的位移，或电子-空穴对辐射复合诱导的位移。这种被超越（$\ll$）归因于（i）时间反演对称的带内 Berry 曲率，导致准粒子与声子散射时出现反常位移，以及（ii）带间 Berry 相中的拓扑奇点（‘光学涡旋’），使光伏电流对光源的线偏振矢量极为敏感。两者（i-ii）均可能导致量级为 $mAV^{-2}$ 的非线性电导，而无需对入射辐射频率、带隙或联合态密度进行微调。以 BiTeI 为例的研究展示了真实材料中的反常位移与光学涡旋。