铁电体中位移电流体光伏效应的第一性原理计算
材料科学
2015-06-04 v3
摘要
我们通过将“位移电流”理论应用于密度泛函理论的电子结构，从第一性原理计算了铁电体BaTiO和PbTiO的体光伏响应。BaTiO的第一性原理结果再现了实验光电流方向和大小随光频率的变化，以及光电流对光偏振的依赖性，表明位移电流是BaTiO中体光伏效应的主导机制。此外，我们详细分析了响应与材料性质之间的关系。光电流并不像先前假设的那样简单或强烈地依赖于材料极化的大小；相反，需要具有沿电流方向高度不对称的离域共价键的电子态才能实现强的位移电流增强。响应对外部和材料参数的复杂依赖性表明，其应用不仅限于太阳能转换，还可用于光催化以及传感器和开关型器件。
引用
@article{arxiv.1202.3168,
title = {First principles calculations of the Shift Current Bulk Photovoltaic Effect in Ferroelectrics},
author = {Steve M. Young and Andrew M. Rappe},
journal= {arXiv preprint arXiv:1202.3168},
year = {2015}
}
备注
First submitted April 2011, submitted PRL July 2011