能带弯曲与棘轮效应解释挠曲电接触二极管中的摩擦起电

摩擦起电在数千年前即被认识，但电荷转移的基本机制仍未被理解。我们最近提出了一个模型，其中由局部粗糙接触引起的挠曲电能带弯曲驱动了非金属中的摩擦电荷转移。尽管该第一性原理模型与广泛观察到的现象一致，但迄今尚未对所提出的能带弯曲进行定量分析。本工作中，我们使用 Pt$_{0.8}$Ir$_{0.2}$ 导电原子力显微镜探针同时使 Nb 掺杂的 SrTiO$_{3}$ 样品形变并收集电流-偏压数据。基于包含形变半导体相关挠曲电能带弯曲的分析所预期的电流与实验定量相符。该分析指出了摩擦电转移的一种普遍棘轮机制，并提供了挠曲电能带弯曲对摩擦电接触具有根本重要性的强实验证据。