通过莫尔超晶格中工程化范霍夫奇点与能斯特效应增强太赫兹热电
介观与纳米尺度物理
2025-09-04 v2 其他凝聚态物理
摘要
热电材料长期以来被用于能量收集和热传感,可将热量直接转换为电信号。将其应用扩展到太赫兹(THz)频段为无偏置、低噪声的太赫兹探测提供了机遇,然而传统热电材料缺乏实际器件所需的灵敏度。在范霍夫奇点(VHS)附近,热电系数可以得到显著增强,尽管这些奇点在传统材料中通常难以触及。在此,我们表明莫尔能带工程为太赫兹光电子学解锁了这些奇点。以二维莫尔结构为模型系统,我们观察到当费米能级被调控至能带奇点时,单层和双层石墨烯超晶格中的太赫兹光热电响应得到显著增强。施加相对较小的磁场可通过太赫兹驱动的能斯特效应进一步提升该响应,这是一种由太赫兹诱导的温度梯度驱动的横向热电电流。我们的结果确立了莫尔超晶格作为太赫兹热电的多功能平台,并突出了工程化能带结构作为实现高性能太赫兹光电子器件的途径。
引用
@article{arxiv.2509.02548,
title = {Enhanced Terahertz Thermoelectricity via Engineered van Hove Singularities and Nernst Effect in Moir\'e Superlattices},
author = {L. Elesin and A. L. Shilov and S. Jana and I. Mazurenko and P. A. Pantaleon and M. Kashchenko and N. Krivovichev and V. Dremov and I. Gayduchenko and G. Goltsman and T. Taniguchi and K. Watanabe and Y. Wang and E. I. Titova and D. A. Svintsov and K. S. Novoselov and D. A. Bandurin},
journal= {arXiv preprint arXiv:2509.02548},
year = {2025}
}
备注
9 pages, 5 figures