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 (89) ↓ Похожие статьи (20)

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

© Успехи физических наук, 1918–2025
Электронная почта: ufn@ufn.ru Телефоны и адреса редакции О журнале Пользовательское соглашение