单层单硫族化物的巨体光伏效应与自发极化

我们使用第一性原理密度泛函理论方法计算均匀光照下单层 Ge 和 Sn 单硫族化物的移位电流和线性吸收。我们预测在可见光谱中有强吸收，以及大的有效三维移位电流（$\sim$100 $\mu$A/V$^2$），大于先前在其他极性系统中观察到的。此外，我们表明移位电流张量的积分与大的自发有效三维电极化（$\sim$1.9 C/m$^2$）相关。我们的计算表明移位电流在可见光谱中最大，表明这些单硫族化物可能有望用于极性光电子器件。使用 Rice-Mele 紧束缚模型来合理化这些系统的移位电流响应及其对极化的依赖，并以一般术语讨论了对其他极性材料的影响。