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异构节线系统中的巨型体电光伏效应

材料科学 2023-07-05 v1

摘要

实现巨型且连续可调的二阶光电流是许多非线性光学 (nonlinear optical, NLO) 和光电应用所期望的,但这仍是一个巨大挑战。在此,基于简单的双能带模型,我们提出了体电光伏效应的概念,即在异构节线 (hetero-nodal-line, HNL) 系统中,面外外加电场 (EextE_{ext}) 可以连续调节面内平移电流并使其符号翻转。虽然节线附近的强线性光学跃迁可能产生巨型平移电流,但 EextE_{ext} 可以有效控制节线半径,从而能够连续调制节线内外符号相反的平移矢量分量。这一概念已通过第一性原理计算在 HNL HSnN/MoS2_2 系统中得到验证。HSnN/MoS2_2 异质双层不仅能够产生比其他已报道系统大 1~2 个数量级的巨型平移电流,还能实现巨型体电光伏效应。我们的发现为在二维材料中产生和操控巨型 NLO 响应开辟了新途径。

关键词

引用

@article{arxiv.2304.13977,
  title  = {Giant Bulk Electro-photovoltaic Effect in Hetero-nodal-line Systems},
  author = {Xiao Jiang and Lei Kang and Jianfeng Wang and Bing Huang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2304.13977},
  year   = {2023}
}