层状 II 型 Weyl 半金属 WTe2 上的鲁棒边缘光电流响应
介观与纳米尺度物理
2019-12-18 v1 材料科学
摘要
基于量子材料的奇异性质和新型工作原理的光电探测与能量收集，在突破传统光电探测器和太阳能电池基本性能极限方面具有巨大潜力。作为拓扑非平庸材料，Weyl 半金属已展现出新颖的光电特性，有望因 Weyl 节点附近的无能隙线性色散以及 Weyl 节点附近 Berry 场增强的非线性光学效应，在光电探测与能量收集中得到应用。本工作中，我们展示了在 II 型 Weyl 半金属 Td-WTe2 边缘，由于沿特定晶体断裂方向的晶体对称性破缺，并可能由鲁棒的费米弧型表面态增强，由光激发电子-空穴对的电荷分离所产生的鲁棒光电流。利用扫描光电流显微镜（SPCM）测量，我们进一步证明该边缘电流响应在宽激发光子能量范围内是鲁棒的。我们发现这一鲁棒特征具有高度普遍性，应在具有类似晶体对称性的广泛量子材料中普遍出现。此外，还探讨了这些边缘光电流与 Weyl 半金属拓扑性质之间的可能联系。本工作所展示的鲁棒且普遍的边缘电流响应，为宽波长范围内的光电探测与能量收集提供了一种新型电荷分离机制。
引用
@article{arxiv.1910.04624,
title = {Robust edge photocurrent response on layered Type II Weyl semimetal WTe2},
author = {Qinsheng Wang and Jingchuan Zheng and Yuan He and Jin Cao and Xin Liu and Maoyuan Wang and Junchao Ma and Jiawei Lai and Hong Lu and Shuang Jia and Dayu Yan and Y. -G. Shi and Junxi Duan and Junfeng Han and Wende Xiao and Jian-Hao Chen and Kai Sun and Yugui Yao and Dong Sun},
journal= {arXiv preprint arXiv:1910.04624},
year = {2019}
}