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Bernal 双层石墨的磁性 Bulk 光生电效应

介观与纳米尺度物理 2025-12-01 v2 材料科学

摘要

磁场打破时间反演对称性(TRS),并重塑材料的空间对称性。由于 Bulk 光生电效应(BPVE)对对称性极其敏感,因此为磁场控制提供了自然的场所。本文探讨了应用于平面和垂直磁场的 AB 堆叠Bernal 双层石墨中位移电流(SC)和磁性球形电流(MBC)的演化与涌现。我们发现,SC 对弱场的响应仅略有,表现为场强几乎为偶函数。相反,MBC 直接由 TRS 破坏激活,并在选定光子能级处随弱场线性增长。我们聚焦于 AB 双层石墨片排,考察 SC 和 MBC 在弱和强垂直场下的行为。我们发现,边缘态在 SC 中发挥着惊人的相反作用:在弱场下,这些高度局域化的、亚晶格和层次极化的边缘模式几乎不可见;而在强场下——当洛伦兹能级占主导时——相同的边缘态在空间范围内扩大,成为 SC 响应中极其明亮的贡献者。

关键词

引用

@article{arxiv.2511.20498,
  title  = {Magnetic Bulk Photovoltaic Effect in Bernal Bilayer Graphene},
  author = {Yuncheng Mao and Claudio Attaccalite},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2511.20498},
  year   = {2025}
}

备注

11 pages, 17 figures