手性晶体在可见光谱中的强体光伏效应
材料科学
2019-12-25 v2
摘要
具有大拓扑数的多折费米子的结构手性材料因其天然的长表面费米弧和体量子化圆光电效应(CPGE)而备受关注。多折费米子仅出现在金属态中，因此迄今为止大多数研究仅聚焦于具有手性晶体结构的化合物中的半金属。在本工作中，我们表明结构手性的拓扑平庸绝缘体同样是非平庸态，从应用角度看这很有趣，因为它们具有在可见光波长区域承载大体光伏效应的天然优势。在过去几十年中，可见光波长区域的位移电流一直被限制在 10 uA/V2 以内。通过筛选具有手性结构的绝缘体，我们发现一类光导率为 20 至 80 uA/V2 的化合物，这比其他真实材料中所报道的值大约高一个数量级。本工作说明具有手性结构的化合物可以在二阶光学响应中同时承载量子 CPGE 和强位移电流。此外，本工作通过将焦点放在光伏技术中迄今被忽视的具有手性晶格的绝缘体上，为位移电流的研究及其未来应用提供了良好平台。
引用
@article{arxiv.1908.08878,
title = {Strong bulk photovoltaic effect in chiral crystal in the visible spectrum},
author = {Yang Zhang and Fernando de Juan and Adolfo G. Grushin and Claudia Felser and Yan Sun},
journal= {arXiv preprint arXiv:1908.08878},
year = {2019}
}