独特的Weyl半金属提供最大的光与电的内在转换

来源:  2021-03-19 21:04:10

导读 最近发现的Weyl半金属提供了任何材料中光与电的最大内在转换,由波士顿学院的一组研究人员今天在 自然材料 杂志上发表的一个国际团队

最近发现的Weyl半金属提供了任何材料中光与电的最大内在转换,由波士顿学院的一组研究人员今天在“ 自然材料 ”杂志上发表的一个国际团队领导。

该发现基于材料的独特方面,其中电子可通过其手性或手性分离 - 类似于DNA。这些发现可能为从光,以及热或化学传感有效发电提供了新的途径。

“我们发现Weyl半金属钽砷具有巨大的体积光伏效应 - 来自光的内在或非线性电流产生的电流比以前大10倍,”波士顿学院物理学副教授Kenneth说。 Burch是该文章的第一作者,名为“I型Weyl半金属中的巨大中红外大块光伏效应”。

“此外,这是在中红外区域,这意味着这种材料也可以用于化学或热传感,以及废热回收,”Burch补充说。

Burch表示,通常情况下,通过在半导体中产生内置电场,将光转换为电能。“这是通过化学调制实现的,并导致潜在效率的基本上限 - 称为Shockley-Queisser限制。”

Burch说,该团队采取的另一种方法是探索利用材料中电子的手性来通过光波的非线性混合固有地产生直流电流。

这种方法通常太小而无法使用。但研究人员最近意识到它与电子的拓扑性质密切相关。这促使人们预测,Weyl半金属中电子的独特DNA样行为会产生巨大的非线性效应。

“我们专注于回答Weyl半金属是否能够实现对产生电流的大型内在非线性响应的预测,”Burch与洛杉矶联邦理工学院的Philip Moll和加州大学洛杉矶分校的Ni Ni共同撰写了该文章。

他补充说,该团队对电子效应的严重程度感到惊讶,这种效应是由一种新的制造方法引起的。

“效果的大小远远超过我们的梦想,”伯奇说。“麻省理工学院的一个小组发现他们的反应主要受热或外在条件的支配,我们使用聚焦离子束制造的器件和对称性使我们能够在室温下发现巨大的体积光伏效应。”

Burch表示,该团队正在努力确定效果的“最佳点”,具体是什么是理想的器件配置和光波长。

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