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拓扑绝缘体狄拉克表面态中的位移电荷与自旋光电流

介观与纳米尺度物理 2017-02-01 v1

摘要

凝聚态物质中光电流的产生对于光伏和光电应用具有重要意义。位移电流作为一种非线性光响应,作为铁电材料中体光伏效应的主导机制,近期引起了广泛关注。在三维拓扑绝缘体 Bi2X3\text{Bi}_2\text{X}_3(X: Te, Se)中,我们发现具有六角翘曲项的狄拉克表面态在线偏振光照射下会产生位移电流。此外,在引入时间反演对称性破缺微扰时,还产生了位移自旋流。估算得到的位移电荷流和自旋流的大小分别为 0.13I00.13I_00.21I00.21I_0(nA/m),其中光强 I0I_0 的单位为 (W/m2)(\text{W}/\text{m}^2),这为高效产生这些电流提供了一种有用的方法。

关键词

引用

@article{arxiv.1607.03888,
  title  = {Shift charge and spin photocurrents in Dirac surface states of topological insulator},
  author = {Kun Woo Kim and Takahiro Morimoto and Naoto Nagaosa},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1607.03888},
  year   = {2017}
}

备注

12 pages including supplementary information, 2 figures