层状杂化钙钛矿中具有量子几何起源的非互易输运
材料科学
2025-12-16 v1
摘要
量子几何量化了电子波函数如何从传统输运理论中独特演化。在非中心对称材料中，具有量子几何起源的非互易输运依然显著，其电荷局域化独立于消失群速度。这类非互易和非线性响应的发现得益于二维材料的近期进展。作为有前景的候选材料，层状杂化钙钛矿的电子结构和对称性可通过引入选定的有机配体进行设计和调控。尽管已观察到奇异的光光伏效应和手性光学效应，但这些非线性响应在多量子阱结构中得以实现的底层机制仍不清楚。在此我们展示了 (PEA)₂PbI₄ 中层间自发光电流的量子几何起源。与二维平面间电荷输运受限的假设相反，我们沿该晶体取向观察到了自发光电流。基于紧束缚模型的理论分析识别出位移电流为微观起源。这种量子几何效应由来自中心对称坐标的离子位移所促成，并由层状杂化晶体的多带跃迁高密度能带所增强。我们预计这类具有独特低维结构的系统可为发现新型光电功能提供肥沃土壤。
引用
@article{arxiv.2512.13663,
title = {Nonreciprocal Transport with Quantum Geometric Origin in Layered Hybrid Perovskite},
author = {Zihan Zhang and Sihan Chen and Mingfeng Chen and Jee Yung Park and Gang Shi and Kaitai Xiao and Swati Chaudhary and Alejandro T. Busto and Kenji Watanabe and Takashi Taniguchi and Peng Xiong and Xiao-Xiao Zhang and Efstratios Manousakis and Letian Dou and Xi Wang and Cyprian Lewandowski and Hanwei Gao},
journal= {arXiv preprint arXiv:2512.13663},
year = {2025}
}