Выпуски

 / 

2020

 / 

Апрель

  

Методические заметки


Баллистический и сдвиговый токи в теории фотогальванического эффекта


Институт автоматики и электрометрии СО РАН, просп. Акад. Коптюга 1, Новосибирск, 630090, Российская Федерация

Фотогальванический эффект (ФГЭ) в средах без центра симметрии — генерация токов в отсутствие полей и градиентов — широко исследовался в конце ХХ в. Результаты суммированы в обзорах и книгах. Недавнее новое повышение интереса к ФГЭ привело к появлению потока ошибочных теоретических и экспериментальных публикаций, в центре которых находится понятие сдвигового тока. Многочисленные работы в высокорейтинговых журналах игнорируют основы физической кинетики и предыдущие исследования ФГЭ. В частности, упущены доминирующие (или существенные) вклады в ток, обусловленные асимметрией распределения по скоростям электронов и дырок. В используемом базисном соотношении для сдвигового тока пренебрегается процессами релаксации и рекомбинации фотовозбуждённых электронов и дырок, что приводит к ненулевым токам в термическом равновесии. Цель этой заметки — указать и кратко аргументировать основные положения теории ФГЭ, объяснить сделанные ошибки, дать ссылки на детали и способствовать прогрессу в исследованиях эффекта.

Текст pdf (625 Кб)
English fulltext is available at DOI: 10.3367/UFNe.2019.06.038578
Ключевые слова: среды без центра симметрии, фотогальванический эффект, поляризационные свойства, баллистические токи, сдвиговые токи, кинетические процессы, асимметрия фотовозбуждения
PACS: 03.65.−w, 72.10.Bg, 72.10.−d, 72.40.+w, 73.50.Gr (все)
DOI: 10.3367/UFNr.2019.06.038578
URL: https://ufn.ru/ru/articles/2020/4/g/
000555762600007
2-s2.0-85091398978
2020PhyU...63..407S
Цитата: Стурман Б И "Баллистический и сдвиговый токи в теории фотогальванического эффекта" УФН 190 441–445 (2020)
BibTexBibNote ® (generic)BibNote ® (RIS)MedlineRefWorks

Поступила: 9 мая 2019, доработана: 10 июня 2019, 5 июня 2019

English citation: Sturman B I “Ballistic and shift currents in the bulk photovoltaic effect theoryPhys. Usp. 63 407–411 (2020); DOI: 10.3367/UFNe.2019.06.038578

Список литературы (43) Статьи, ссылающиеся на эту (98) ↓ Похожие статьи (20)

  1. Zhao Y, Xue Q et al Advanced Materials (2026)
  2. Wang 汪 H 华, Chang 常 K 凯 Chinese Phys. Lett. 43 (2) 020703 (2026)
  3. Sturman B I, Podivilov E V Успехи физических наук 196 (02) 212 (2026)
  4. Schankler A M, Bao Yu, Rappe A M Phys. Rev. Lett. 136 (10) (2026)
  5. Bzdušek Tomáš Phys. Rev. B 113 (9) (2026)
  6. Matsuo H, Kosumi D et al J. Phys. Chem. C 130 (5) 1977 (2026)
  7. Guo R, Chen H et al Phys. Rev. Lett. 136 (8) (2026)
  8. Tan L Z, Andrade X et al Phys. Rev. B 113 (10) (2026)
  9. Guo H, Zhen L et al Adv Funct Materials 36 (9) (2026)
  10. Murotani Yu, Fujimoto T, Matsunaga R Phys. Rev. B 113 (11) (2026)
  11. Han Yu, Gao H et al J. Phys. Chem. Lett. 16 (8) 2029 (2025)
  12. Su Ya, Zhao Sh, Bai Yu Applied Physics Letters 127 (12) (2025)
  13. Sun Y, Zhang R et al Microstructures 5 (4) (2025)
  14. Hou Ch, Xin J et al J. Phys. Chem. Lett. 16 (28) 7177 (2025)
  15. Raj V, Rajput Sh A, Chandiran A K Small 21 (32) (2025)
  16. Simoni Ja, Riva G, Ping Yu The Journal of Chemical Physics 163 (17) (2025)
  17. Lin J, Wang H et al Advanced Materials 37 (4) (2025)
  18. Lu Zh, Gong Zh et al Phys. Rev. B 112 (15) (2025)
  19. Asada Sh, Shinokita K et al Nat Commun 16 (1) (2025)
  20. Dresler Ch, Priyadarshi Sh, Bieler M Phys. Rev. B 111 (15) (2025)
  21. Sadhukhan B J. Phys.: Condens. Matter 37 (16) 165701 (2025)
  22. Gao Yu, Zou W, Zhang Ch J. Phys. Chem. C 129 (37) 16855 (2025)
  23. Zou N, Li H et al Phys. Rev. Lett. 135 (22) (2025)
  24. Jiang Y, Holder T, Yan B Rep. Prog. Phys. 88 (7) 076502 (2025)
  25. Gao Yu, Zou W, Zhang Ch Phys. Chem. Chem. Phys. 27 (42) 22621 (2025)
  26. Xu K, Ma Ch et al Mater. Horiz. 12 (20) 8595 (2025)
  27. Fridkin V M, Golovina T G, Konstantinova A F Crystallogr. Rep. 70 (4) 618 (2025)
  28. Esteve-Paredes J J, García-Blázquez M A et al npj Comput Mater 11 (1) (2025)
  29. Briscoe J, Shi J Nat Rev Phys 7 (5) 270 (2025)
  30. Zhao Y, Zhao X et al Phys. Rev. B 112 (11) (2025)
  31. Zhou J, Zhang Ch Phys. Rev. Lett. 134 (17) (2025)
  32. Matsuo H, Noguchi Yu Jpn. J. Appl. Phys. 63 (6) 060101 (2024)
  33. Xu Y 许, Li Ya 李 et al 光学学报 44 (16) 1616001 (2024)
  34. Dolgirev P E, Michael M H et al Phys. Rev. B 109 (4) (2024)
  35. Kitayama K, Ogata M Phys. Rev. B 110 (4) (2024)
  36. Zhu P, Alexandradinata A Phys. Rev. B 110 (11) (2024)
  37. Qu Ju, Li D et al Computational Materials Science 244 113214 (2024)
  38. Zhao P, He Ch et al Journal of the European Ceramic Society 44 (10) 5752 (2024)
  39. Zhang Ch, Pi H, Zhou J Phys. Rev. B 110 (4) (2024)
  40. Han Sh, Ye L et al J. Phys. Chem. Lett. 15 (12) 3323 (2024)
  41. Gao Yu, Yang M et al Nano Lett. 24 (40) 12560 (2024)
  42. Bai Y, Hao W et al PRX Energy 3 (2) (2024)
  43. Jin G, He L npj Comput Mater 10 (1) (2024)
  44. Matsuo H, Sato T, Noguchi Yu Jpn. J. Appl. Phys. 63 (7) 07SP08 (2024)
  45. Sun R-X, Hu Zh et al ACS Nano 18 (20) 13298 (2024)
  46. Urakami N, Ozaki Sh, Hashimoto Y Applied Physics Letters 125 (7) (2024)
  47. Xue Q, Sun Ya, Zhou J ACS Nano 18 (35) 24317 (2024)
  48. Snegirev A V, Kovalev V M, Entin M V Phys. Rev. B 109 (8) (2024)
  49. Alexandradinata A Phys. Rev. B 110 (7) (2024)
  50. Garcia-Goiricelaya P, Krishna J, Ibañez-Azpiroz Ju Phys. Rev. B 107 (20) (2023)
  51. Campos-Hernandez A J, Zhang Ya et al Low Temperature Physics 49 (6) 670 (2023)
  52. Qian Zh, Zhou J et al npj Comput Mater 9 (1) (2023)
  53. Shi Li-kun, Matsyshyn O et al Phys. Rev. B 107 (12) (2023)
  54. Dong Yu, Yang M-M et al Nat. Nanotechnol. 18 (1) 36 (2023)
  55. Xiao R-Ch, Jin Y J, Jiang H APL Materials 11 (7) (2023)
  56. Matsuo H J. Ceram. Soc. Japan 131 (8) 429 (2023)
  57. Kaplan D, Holder T, Yan B SciPost Phys. 14 (4) (2023)
  58. Lin G, Xie Y et al Phys. Rev. Applied 20 (3) (2023)
  59. Pusch A, Römer U et al PRX Energy 2 (1) (2023)
  60. Farokhnezhad M, Coish W A et al Phys. Rev. B 107 (8) (2023)
  61. Rajpurohit S, Ogitsu T, Tan L Z Phys. Rev. B 108 (10) (2023)
  62. Moldavskaya M D, Golub L E et al Phys. Rev. B 108 (23) (2023)
  63. Sauer M O, Taghizadeh A et al npj Comput Mater 9 (1) (2023)
  64. Matsuo H, Noguchi Yu Jpn. J. Appl. Phys. 62 (SM) SM1011 (2023)
  65. Dai Zh, Rappe A M Chemical Physics Reviews 4 (1) (2023)
  66. Huang Y-Sh, Chan Ya-H, Guo G-Yu Phys. Rev. B 108 (7) (2023)
  67. Fang Sh, Li Q et al Phys. Rev. Materials 7 (8) (2023)
  68. Krishna J, Garcia-Goiricelaya P et al Phys. Rev. B 108 (16) (2023)
  69. Leppenen N V, Golub L E Phys. Rev. B 107 (16) (2023)
  70. Asgari R, Culcer D Phys. Rev. B 105 (19) (2022)
  71. Golub L E, Glazov M M Phys. Rev. B 106 (20) (2022)
  72. Rajpurohit S, Das P C et al Phys. Rev. B 105 (9) (2022)
  73. Mahmoudi F, Asgari R Phys. Rev. B 105 (8) (2022)
  74. Chaudhary S, Lewandowski C, Refael G Phys. Rev. Research 4 (1) (2022)
  75. Adamantopoulos T, Merte M et al Phys. Rev. Research 4 (4) (2022)
  76. Glazov M M 2D Mater. 9 (1) 015027 (2022)
  77. Cao J, Wang M et al Phys. Rev. B 106 (12) (2022)
  78. Onishi Yu, Morimoto T, Nagaosa N Phys. Rev. B 106 (8) (2022)
  79. Dang Ya, Tao X Matter 5 (9) 2659 (2022)
  80. Heidari Sh, Asgari R Phys. Rev. B 106 (19) (2022)
  81. Zhao J, Zhang Y et al Matter 5 (11) 3977 (2022)
  82. Shu L, Qian L et al Phys. Rev. Applied 17 (5) (2022)
  83. Sheng Yu, Fina I et al Phys. Rev. B 104 (18) (2021)
  84. Danilov S N, Golub L E et al Phys. Rev. Applied 16 (6) (2021)
  85. Shi Y, Zhou J Phys. Rev. B 104 (15) (2021)
  86. Dai Zh, Schankler A M et al Phys. Rev. Lett. 126 (17) (2021)
  87. Liu Y, Kim D et al Adv Funct Materials 31 (36) (2021)
  88. Matsyshyn O, Piazza F et al Phys. Rev. Lett. 127 (12) (2021)
  89. Merte M, Freimuth F et al Phys. Rev. B 104 (22) (2021)
  90. Gao L, Addison Z et al Phys. Rev. Research 3 (4) (2021)
  91. Sheng Yu, Fina I et al Applied Physics Letters 118 (23) (2021)
  92. Gong L-L, Xiong W et al Applied Physics Letters 118 (22) (2021)
  93. Hornung D, von Baltz R Phys. Rev. B 103 (19) (2021)
  94. Luo Y, Xie Y et al Phys. Rev. Materials 5 (5) (2021)
  95. Holder T, Kaplan D, Yan B Phys. Rev. Research 2 (3) (2020)
  96. Glazov M M, Golub L E Phys. Rev. B 102 (15) (2020)
  97. Glazov M  M, Golub L  E Phys. Rev. Lett. 125 (15) (2020)
  98. Golub L E, Ivchenko E  L, Spivak B Phys. Rev. B 102 (8) (2020)

© Успехи физических наук, 1918–2026
Электронная почта: ufn@ufn.ru Телефоны и адреса редакции О журнале Пользовательское соглашение