最近發(fā)現(xiàn)的Weyl半金屬提供了任何材料中光與電的最大內(nèi)在轉(zhuǎn)換，由波士頓學(xué)院的一組研究人員今天在“ 自然材料 ”雜志上發(fā)表的一個(gè)國(guó)際團(tuán)隊(duì)領(lǐng)導(dǎo)。
該發(fā)現(xiàn)基于材料的獨(dú)特方面，其中電子可通過其手性或手性分離 - 類似于DNA。這些發(fā)現(xiàn)可能為從光，以及熱或化學(xué)傳感有效發(fā)電提供了新的途徑。
(資料圖片僅供參考)
“我們發(fā)現(xiàn)Weyl半金屬鉭砷具有巨大的體積光伏效應(yīng) - 來自光的內(nèi)在或非線性電流產(chǎn)生的電流比以前大10倍，”波士頓學(xué)院物理學(xué)副教授Kenneth說。 Burch是該文章的第一作者，名為“I型Weyl半金屬中的巨大中紅外大塊光伏效應(yīng)”。
“此外，這是在中紅外區(qū)域，這意味著這種材料也可以用于化學(xué)或熱傳感，以及廢熱回收，”Burch補(bǔ)充說。
Burch表示，通常情況下，通過在半導(dǎo)體中產(chǎn)生內(nèi)置電場(chǎng)，將光轉(zhuǎn)換為電能。“這是通過化學(xué)調(diào)制實(shí)現(xiàn)的，并導(dǎo)致潛在效率的基本上限 - 稱為Shockley-Queisser限制。”
Burch說，該團(tuán)隊(duì)采取的另一種方法是探索利用材料中電子的手性來通過光波的非線性混合固有地產(chǎn)生直流電流。
這種方法通常太小而無法使用。但研究人員最近意識(shí)到它與電子的拓?fù)湫再|(zhì)密切相關(guān)。這促使人們預(yù)測(cè)，Weyl半金屬中電子的獨(dú)特DNA樣行為會(huì)產(chǎn)生巨大的非線性效應(yīng)。
“我們專注于回答Weyl半金屬是否能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)產(chǎn)生電流的大型內(nèi)在非線性響應(yīng)的預(yù)測(cè)，”Burch與洛杉磯聯(lián)邦理工學(xué)院的Philip Moll和加州大學(xué)洛杉磯分校的Ni Ni共同撰寫了該文章。
他補(bǔ)充說，該團(tuán)隊(duì)對(duì)電子效應(yīng)的嚴(yán)重程度感到驚訝，這種效應(yīng)是由一種新的制造方法引起的。
“效果的大小遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過我們的夢(mèng)想，”伯奇說。“麻省理工學(xué)院的一個(gè)小組發(fā)現(xiàn)他們的反應(yīng)主要受熱或外在條件的支配，我們使用聚焦離子束制造的器件和對(duì)稱性使我們能夠在室溫下發(fā)現(xiàn)巨大的體積光伏效應(yīng)。”
Burch表示，該團(tuán)隊(duì)正在努力確定效果的“最佳點(diǎn)”，具體是什么是理想的器件配置和光波長(zhǎng)。
Copyright @ 2015-2022 中南網(wǎng)版權(quán)所有 關(guān)于我們 備案號(hào)： 浙ICP備2022016517號(hào)-4 聯(lián)系郵箱：514 676 113@qq.com
