Fujimoto, T., Murotani, Y., Tamaya, T., Kurihara, T., Kanda, N., Kim, C., Yoshinobu, J., Akiyama, H., Kato, T., & Matsunaga, R. (2024). Transverse Current Generation by Circularly Polarized Light in Terahertz-Biased Semiconductor. Physical Review Letters, 132(1), 016301.
本研究旨在探討圓偏振光在偏置半導體砷化鎵中誘發橫向電流的微觀機制,並區分兩種主要貢獻:場致圓形光電流效應 (FI-CPGE) 和光致逆自旋霍爾效應 (LI-ISHE)。
研究人員利用圓偏振近紅外光脈衝激發砷化鎵樣品,並使用太赫茲法拉第探測技術測量樣品中的橫向電流。透過二維傅立葉分析,他們成功地區分了 LI-ISHE 和 FI-CPGE 對橫向電流的貢獻。
本研究結果表明,LI-ISHE 和 FI-CPGE 是圓偏振光在偏置砷化鎵中誘發橫向電流的兩種主要機制。透過二維傅立葉分析,可以有效地區分這兩種效應。此外,FI-CPGE 在帶隙附近的增強現象表明,它在光致反常霍爾效應中扮演著不可忽視的角色,尤其是在接觸式測量中。
本研究為理解圓偏振光誘發反常霍爾效應和螺旋相關光伏霍爾效應提供了新的見解,並為研究中心對稱材料中的單極電荷開闢了新的途徑。
本研究主要集中在砷化鎵材料上,未來可以進一步探討其他半導體材料中的 LI-ISHE 和 FI-CPGE 現象。此外,可以開發更先進的實驗技術,以提高 FI-CPGE 的探測效率。
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