外尔半金属中的表面光生伏打效应

光生伏打效应——由光辐照诱导的整流电流——要求介质的本征对称性足够低，这强烈限制了该效应的候选材料。在本工作中，我们探究在外尔半金属中如何通过材料表面设计启用并调控光生伏打效应。具体而言，我们提供了在一般且可变的表面边界条件下，空间受限为平板的外尔半金属中弹道线性和圆偏振光生伏打电流的理论。该结果适用于在费米能级处色散非线性项能量远大于辐射频率、具有任意数量外尔节点的外尔半金属。受限诱导的响应与费米弧表面态的构型紧密关联，特别是费米弧的连接性以及从外尔节点发出的方向，从而继承了相同的方向性以及对边界条件的敏感性。因此，系统的光生伏打响应变得比无限系统丰富得多，并可通过表面调控进行调谐。