光驱动 Dirac 材料异质结中的能谷量热学

我们考虑一个横向异质结，其左右电极由单层石墨烯构成，中间区域由带隙倾斜的 Dirac 材料（硼烯或醌式石墨烯）构成，并用非共振圆偏振辐射照射。与无倾斜的 Dirac 材料相比，倾斜参数 $v_t$ 使带隙变为间接带隙且幅度变小。辐射照射使中心区域的带隙依赖于能谷，这表现为能谷极化的电荷流和热流，从而引起能谷 Seebeck 效应。我们研究了该异质结的能谷极化电导、热导、热电势和热电优质参数随化学势 $\mu$ 和可调带隙参数 $\eta$ 的变化。对于非零 $\eta$，所有能谷极化量在特定化学势处达到峰值，然后渐近趋于零。带隙参数的增加增强了能谷热电势和能谷热电优质参数，而能谷电导和热导则随 $\eta$ 表现出非单调行为。我们还将能谷极化量与其对应的电荷量（两个能谷的有效贡献）进行了比较。电荷热电势和电荷热电优质参数随 $\eta$ 非单调变化，而电荷电导和热导随 $\eta$ 呈下降趋势。此外，倾斜参数降低了载流子通过异质结的有效透射率，从而减弱了所有电荷和能谷极化量。由于可以通过改变光强度和 Semenoff 质量来调节色散中的带隙，因此该异质结在热电性质方面的可调性可能在实验中实现。