拓扑 Janus 过渡金属硫族化物中的巨可切换光电流
材料科学
2021-03-02 v1
摘要
非线性光学性质(如体光伏效应)在能量收集、光电探测、整流等方面具有巨大潜力。为实现高效的光-电流转换,具有强光电响应的材料备受青睐。本工作中,我们预测 1T' 相的单层 Janus 过渡金属硫族化物(JTMDs)因其拓扑能带混合、强反演对称性破缺以及小电子带隙而具有巨大的非线性光电导。1T' JTMDs 具有约 10 meV 的反转带隙,并对太赫兹(THz)波段的光具有异常响应。通过第一性原理计算,我们揭示 1T' JTMDs 的位移电流(SC)电导高达 ,相当于 的光响应度。1T' JTMDs 的圆电流(CC)电导高达 。这些显著的光响应度表明 1T' JTMDs 可用作 THz 波段的高效光电探测器。我们还发现面内应变与面外电场等外部刺激可在 1T' JTMDs 中诱导拓扑相变,且 SC 可突然翻转方向。非线性光电流的突变可用于表征拓扑相变,并在二维光力学与非线性光电子学中有潜在应用。
引用
@article{arxiv.2103.00093,
title = {Colossal switchable photocurrents in topological Janus transition metal dichalcogenides},
author = {Haowei Xu and Hua Wang and Jian Zhou and Yunfan Guo and Jing Kong and Ju Li},
journal= {arXiv preprint arXiv:2103.00093},
year = {2021}
}