反铁磁性 MnPSe$_3$ 单层中的谷对比体光伏效应

利用半导体能带极值处不等价电子态的谷电子学被认为在未来信息读写技术中发挥重要作用。在本文工作中，我们理论表明，即使总光电流在对称性上被禁止，仍可出现显著的谷对比体光伏(BPV)效应。我们以典型的二维反铁磁半导体 MnPSe$_3$ 单层为例阐述该理论，该体系具有 PT 对称性（P 和 T 分别指空间反演和时间反演算符）。我们表明，Neel 矢量很好地控制了 $\Gamma$ 点处的磁点群以及 BPV 电流方向。此外，由于谷处小群约束的降低，通常会产生 $\mathbf{k}$ 依赖的光电流。这导致了隐藏的谷极化光电导，其大小可达 1350 $\mu$A/V$^2$，可在实验中观测。我们进一步预测，MnPSe$_3$ 单层可能是二维铁环向的，同样取决于其 Neel 矢量方向，而这可通过磁电响应测量来确定。我们的工作为在单一反铁磁纳米材料中铺平未来光自旋电子学和光谷电子学器件之路提供了一个范例平台。