二维半导体​MoS₂中非线性圆极化光电流的起源 | 进展

主要观点总结

文章介绍了基于降维设计的二维半导体材料在非线性光伏效应研究中的应用，特别是MoS2材料在非线性圆偏振光电流方面的研究成果。研究阐明了圆偏振非线性光电流的来源并非以前认为的圆光伏效应，而是被忽视的圆光子拖曳效应。相关研究成果发表在Physical Review Letters上。

关键观点总结

关键观点1: 非线性光伏效应的研究进展

文章介绍了非线性光伏效应作为凝聚态物理和材料科学研究前沿的重要性，以及基于降维设计提升非线性光伏效率的设计原则。

关键观点2: MoS2在非线性光伏效应中的应用

文章详细描述了MoS2作为二维半导体材料在非线性光伏效应研究中的应用，包括通过电场原位调控反演对称性破缺的研究结果。

关键观点3: 圆偏振非线性光电流的来源争议

文章讨论了圆偏振非线性光电流的来源争议，阐明了其来源并非圆光伏效应，而是被忽视的圆光子拖曳效应，并解释了这一发现的重要性。

关键观点4: MoS2中圆光子拖曳效应的特性

文章进一步介绍了MoS2中圆光子拖曳效应的特性，包括其层相干特性、静电掺杂可调控性，以及在量子光子学和下一代光伏技术中的应用前景。

关键观点5: 研究成果的发表及合作支持

文章最后介绍了研究成果的发表情况，包括论文的共同作者和合作单位，以及研究工作的资助支持。

文章预览

基于 p-n 的传统光伏效应，由于受到肖克利—奎伊瑟极限（Shockley-Queisser detailed balance limit）的基本制约， 其最大光电压通常不能大于材料能隙，限制了实际应用范围。 非线性光伏效应为超越肖克利—奎塞尔极限限制提供了可能 ，是凝聚态物理和材料科学研究前沿。基于降维可提升非线性光伏效率的基本设计原则，二维半导体材料，如二硫化钼MoS 2 ，吸引了非线性光伏效应研究的广泛兴趣。虽然非线性光伏效应，特别是自旋极化的圆偏振非线性光电流，已在各种二维体系里面得到验证，但 以前研究基本上都是简单直接地将其归为圆光伏效应，而忽视了圆光子拖曳效应的贡献。 考虑到圆光子拖曳效应是一种更加普适、可出现在任何体系的现象，以前直接忽略其存在的做法是非常值得商榷的，需要深入系统探索以阐明非线性圆极化光电流的真正起源 ………………………………