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 theory” Phys. Usp. 63 407–411 (2020); DOI: 10.3367/UFNe.2019.06.038578

Список литературы (43) Статьи, ссылающиеся на эту (108) ↓ Похожие статьи (20)

  1. Sturman B I, Podivilov E V Успехи физических наук 196 (02) 212 (2026)
  2. Schankler A M, Bao Yu, Rappe A M Phys. Rev. Lett. 136 (10) (2026)
  3. Guo R, Chen H et al Phys. Rev. Lett. 136 (8) (2026)
  4. Roy R, Cuono G, Picozzi S Phys. Rev. B 113 (16) (2026)
  5. Zhao Y, Xue Q et al Advanced Materials 38 (29) (2026)
  6. Sharifpour H, Ghosh A W, de Coster G J Phys. Rev. B 114 (6) (2026)
  7. Wei L, Li F et al Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 123 (15) (2026)
  8. Ma J, Leng P et al Nat Commun 17 (1) (2026)
  9. Zhang Ch, Zhou J, Si L Phys. Rev. B 114 (4) (2026)
  10. Guo H, Zhen L et al Adv Funct Materials 36 (9) (2026)
  11. Wang 汪 Hua 华, Chang 常 Kai 凯 Chinese Phys. Lett. 43 (2) 020703 (2026)
  12. Tan L Z, Andrade X et al Phys. Rev. B 113 (10) (2026)
  13. Bzdušek Tomáš Phys. Rev. B 113 (9) (2026)
  14. Gao Yu, Zou W et al Frontiers of Physics 21 (12) 125204 (2026)
  15. Li X, Hagelstein Je et al Nat Commun 17 (1) (2026)
  16. Murotani Yu, Fujimoto T, Matsunaga R Phys. Rev. B 113 (11) (2026)
  17. Feng Yu, Zeng Y et al Matter 9 (6) 102758 (2026)
  18. Xue Q, Zhou J Phys. Rev. B 113 (21) (2026)
  19. Mehrgan K, Bernard A, Kastl Ch Adv Quantum Tech 9 (9) (2026)
  20. Matsuo H, Kosumi D et al J. Phys. Chem. C 130 (5) 1977 (2026)
  21. Dresler Ch, Priyadarshi Sh, Bieler M Phys. Rev. B 111 (15) (2025)
  22. Fridkin V M, Golovina T G, Konstantinova A F Crystallogr. Rep. 70 (4) 618 (2025)
  23. Xu K, Ma Ch et al Mater. Horiz. 12 (20) 8595 (2025)
  24. Simoni Ja, Riva G, Ping Yu The Journal of Chemical Physics 163 (17) (2025)
  25. Gao Yu, Zou W, Zhang Ch J. Phys. Chem. C 129 (37) 16855 (2025)
  26. Asada Sh, Shinokita K et al Nat Commun 16 (1) (2025)
  27. Lin J, Wang H et al Advanced Materials 37 (4) (2025)
  28. Sun Y, Zhang R et al Microstructures 5 (4) (2025)
  29. Zou N, Li H et al Phys. Rev. Lett. 135 (22) (2025)
  30. Zhou J, Zhang Ch Phys. Rev. Lett. 134 (17) (2025)
  31. Briscoe J, Shi J Nat Rev Phys 7 (5) 270 (2025)
  32. Zhao Y, Zhao X et al Phys. Rev. B 112 (11) (2025)
  33. Esteve-Paredes J J, García-Blázquez M A и др npj Comput Mater 11 (1) (2025)
  34. Jiang Y, Holder T, Yan B Rep. Prog. Phys. 88 (7) 076502 (2025)
  35. Hou Ch, Xin J et al J. Phys. Chem. Lett. 16 (28) 7177 (2025)
  36. Lu Zh, Gong Zh et al Phys. Rev. B 112 (15) (2025)
  37. Sadhukhan B J. Phys.: Condens. Matter 37 (16) 165701 (2025)
  38. Han Yu, Gao H et al J. Phys. Chem. Lett. 16 (8) 2029 (2025)
  39. Su Ya, Zhao Sh, Bai Yu Applied Physics Letters 127 (12) (2025)
  40. Gao Yu, Zou W, Zhang Ch Phys. Chem. Chem. Phys. 27 (42) 22621 (2025)
  41. Raj V, Rajput Sh A, Chandiran A K Small 21 (32) (2025)
  42. Matsuo H, Sato T, Noguchi Yu Jpn. J. Appl. Phys. 63 (7) 07SP08 (2024)
  43. Alexandradinata A Phys. Rev. B 110 (7) (2024)
  44. Dolgirev P E, Michael M H et al Phys. Rev. B 109 (4) (2024)
  45. Xue Q, Sun Ya, Zhou J ACS Nano 18 (35) 24317 (2024)
  46. Kitayama K, Ogata M Phys. Rev. B 110 (4) (2024)
  47. Sun R-X, Hu Zh et al ACS Nano 18 (20) 13298 (2024)
  48. Snegirev A V, Kovalev V M, Entin M V Phys. Rev. B 109 (8) (2024)
  49. Gao Yu, Yang M et al Nano Lett. 24 (40) 12560 (2024)
  50. Zhang Ch, Pi H, Zhou J Phys. Rev. B 110 (4) (2024)
  51. Zhao P, He Ch et al Journal of the European Ceramic Society 44 (10) 5752 (2024)
  52. Zhu P, Alexandradinata A Phys. Rev. B 110 (11) (2024)
  53. Xu Yongjiang 许永姜, Li Yang 李洋 и др 光学学报 44 (16) 1616001 (2024)
  54. Matsuo H, Noguchi Yu Jpn. J. Appl. Phys. 63 (6) 060101 (2024)
  55. Jin G, He L npj Comput Mater 10 (1) (2024)
  56. Urakami N, Ozaki Sh, Hashimoto Y Applied Physics Letters 125 (7) (2024)
  57. Han Sh, Ye L et al J. Phys. Chem. Lett. 15 (12) 3323 (2024)
  58. Bai Y, Hao W et al PRX Energy 3 (2) (2024)
  59. Qu Ju, Li D et al Computational Materials Science 244 113214 (2024)
  60. Fang Sh, Li Q et al Phys. Rev. Materials 7 (8) (2023)
  61. Rajpurohit S, Ogitsu T, Tan L Z Phys. Rev. B 108 (10) (2023)
  62. Pusch A, Römer Udo и др PRX Energy 2 (1) (2023)
  63. Sauer M O, Taghizadeh A et al npj Comput Mater 9 (1) (2023)
  64. Dai Zh, Rappe A M Chemical Physics Reviews 4 (1) (2023)
  65. Huang Y-Sh, Chan Ya-H, Guo G-Yu Phys. Rev. B 108 (7) (2023)
  66. Leppenen N V, Golub L E Phys. Rev. B 107 (16) (2023)
  67. Xiao R-Ch, Jin Y J, Jiang H APL Materials 11 (7) (2023)
  68. Dong Yu, Yang M-M et al Nat. Nanotechnol. 18 (1) 36 (2023)
  69. Garcia-Goiricelaya P, Krishna J, Ibañez-Azpiroz Julen Phys. Rev. B 107 (20) (2023)
  70. Krishna J, Garcia-Goiricelaya P et al Phys. Rev. B 108 (16) (2023)
  71. Matsuo H, Noguchi Yu Jpn. J. Appl. Phys. 62 (SM) SM1011 (2023)
  72. Farokhnezhad M, Coish W A et al Phys. Rev. B 107 (8) (2023)
  73. Moldavskaya M D, Golub L E et al Phys. Rev. B 108 (23) (2023)
  74. Lin G, Xie Y et al Phys. Rev. Applied 20 (3) (2023)
  75. Matsuo H J. Ceram. Soc. Japan 131 (8) 429 (2023)
  76. Kaplan D, Holder T, Yan B SciPost Phys. 14 (4) (2023)
  77. Qian Zh, Zhou J et al npj Comput Mater 9 (1) (2023)
  78. Campos-Hernandez A J, Zhang Ya et al Low Temperature Physics 49 (6) 670 (2023)
  79. Shi L-k, Matsyshyn O et al Phys. Rev. B 107 (12) (2023)
  80. Onishi Yu, Morimoto T, Nagaosa N Phys. Rev. B 106 (8) (2022)
  81. Mahmoudi F, Asgari R Phys. Rev. B 105 (8) (2022)
  82. Zhao J, Zhang Y et al Matter 5 (11) 3977 (2022)
  83. Shu L, Qian L et al Phys. Rev. Applied 17 (5) (2022)
  84. Adamantopoulos T, Merte M et al Phys. Rev. Research 4 (4) (2022)
  85. Cao J, Wang M et al Phys. Rev. B 106 (12) (2022)
  86. Glazov M M 2D Mater. 9 (1) 015027 (2022)
  87. Asgari R, Culcer D Phys. Rev. B 105 (19) (2022)
  88. Chaudhary S, Lewandowski C, Refael G Phys. Rev. Research 4 (1) (2022)
  89. Heidari Sh, Asgari R Phys. Rev. B 106 (19) (2022)
  90. Dang Ya, Tao X Matter 5 (9) 2659 (2022)
  91. Rajpurohit S, Das P C et al Phys. Rev. B 105 (9) (2022)
  92. Golub L E, Glazov M M Phys. Rev. B 106 (20) (2022)
  93. Sheng Yu, Fina I et al Applied Physics Letters 118 (23) (2021)
  94. Hornung D, von Baltz R Phys. Rev. B 103 (19) (2021)
  95. Danilov S N, Golub L E et al Phys. Rev. Applied 16 (6) (2021)
  96. Dai Zh, Schankler A M et al Phys. Rev. Lett. 126 (17) (2021)
  97. Matsyshyn O, Piazza F et al Phys. Rev. Lett. 127 (12) (2021)
  98. Gao L, Addison Z et al Phys. Rev. Research 3 (4) (2021)
  99. Gong L-L, Xiong W et al Applied Physics Letters 118 (22) (2021)
  100. Sheng Yu, Fina I et al Phys. Rev. B 104 (18) (2021)
  101. Shi Y, Zhou J Phys. Rev. B 104 (15) (2021)
  102. Liu Y, Kim D et al Adv Funct Materials 31 (36) (2021)
  103. Merte M, Freimuth F et al Phys. Rev. B 104 (22) (2021)
  104. Luo Y, Xie Y et al Phys. Rev. Materials 5 (5) (2021)
  105. Golub L E, Ivchenko E  L, Spivak B Phys. Rev. B 102 (8) (2020)
  106. Glazov M M, Golub L E Phys. Rev. B 102 (15) (2020)
  107. Holder T, Kaplan D, Yan B Phys. Rev. Research 2 (3) (2020)
  108. Glazov M  M, Golub L  E Phys. Rev. Lett. 125 (15) (2020)

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