論文の概要: Visualizing bulk and edge photocurrent flow in anisotropic Weyl
semimetals
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2203.17176v2
- Date: Tue, 13 Dec 2022 18:48:28 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-02-20 04:52:41.020506
- Title: Visualizing bulk and edge photocurrent flow in anisotropic Weyl
semimetals
- Title（参考訳）: 異方性ワイル半金属中のバルク及びエッジ光電流の流れの可視化
- Authors: Yu-Xuan Wang, Xin-Yue Zhang, Chunhua Li, Xiaohan Yao, Ruihuan Duan,
Thomas K. M. Graham, Zheng Liu, Fazel Tafti, David Broido, Ying Ran, Brian B.
Zhou
- Abstract要約: 高感度量子磁気量計を用いて,II型ワイル半金属WTe2およびTaIrTe4の光電流流について検討した。
異方性光熱電効果(APTE)と呼ばれるバルク光電流発生の未知のメカニズムを解明する。
以上の結果から, 電流源と異方性を有する均質材料を用いた新規光検出器の開発が注目されている。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 5.786199616690243
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Materials that rectify light into current in their bulk are desired for
optoelectronic applications. In inversion-breaking Weyl semimetals, bulk
photocurrents may arise due to nonlinear optical processes that are enhanced
near the Weyl nodes. However, the photoresponse of these materials is commonly
studied by scanning photocurrent microscopy (SPCM), which convolves the effects
of photocurrent generation and collection. Here, we directly image the
photocurrent flow inside the type-II Weyl semimetals WTe2 and TaIrTe4 using
high-sensitivity quantum magnetometry with nitrogen-vacancy center spins. We
elucidate an unknown mechanism for bulk photocurrent generation termed the
anisotropic photothermoelectric effect (APTE), where unequal thermopowers along
different crystal axes drive intricate circulations of photocurrent around the
photoexcitation. Using simultaneous SPCM and magnetic imaging at the sample's
interior and edges, we visualize how the APTE stimulates the long-range
photocurrent collected in our Weyl semimetal devices through the Shockley-Ramo
theorem. Our results highlight an overlooked, but widely relevant source of
current flow and inspire novel photodetectors using homogeneous materials with
anisotropy.
- Abstract（参考訳）: 光をバルクの電流に修正する材料は光電子応用に望まれる。
反転破壊型ワイル半金属において、バルク光電流はワイルノードの近傍で強化された非線形光学過程によって生じる可能性がある。
しかし、これらの材料の光応答は光電流顕微鏡(SPCM)によってよく研究され、光電流発生と集光の影響が関与する。
ここでは,II型ワイル半金属WTe2およびTaIrTe4中の光電流流を,窒素空孔中心スピンを用いた高感度量子磁気学を用いて直接撮像する。
異方性光熱電効果(anisotropic photothermoelectric effect:apte)と呼ばれるバルク光電流発生の未知のメカニズムを明らかにする。
試料の内部およびエッジのspcmと磁気イメージングを同時に行うことで,アプテがweyl半金属デバイスで収集された長距離光電流をどのように刺激するかを,shockley-ramo定理を用いて可視化する。
以上の結果から, 電流源と異方性を有する均質材料を用いた新規光検出器の開発が注目されている。
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