最近發現的Weyl半金屬提供了任何材料中光與電的最大內在轉換，由波士頓學院的一組研究人員今天在“ 自然材料 ”雜志上發表的一個國際團隊領導。

該發現基于材料的獨特方面，其中電子可通過其手性或手性分離 - 類似于DNA。這些發現可能為從光，以及熱或化學傳感有效發電提供了新的途徑。

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“我們發現Weyl半金屬鉭砷具有巨大的體積光伏效應 - 來自光的內在或非線性電流產生的電流比以前大10倍，”波士頓學院物理學副教授Kenneth說。 Burch是該文章的第一作者，名為“I型Weyl半金屬中的巨大中紅外大塊光伏效應”。

“此外，這是在中紅外區域，這意味著這種材料也可以用于化學或熱傳感，以及廢熱回收，”Burch補充說。

Burch表示，通常情況下，通過在半導體中產生內置電場，將光轉換為電能。“這是通過化學調制實現的，并導致潛在效率的基本上限 - 稱為Shockley-Queisser限制。”

Burch說，該團隊采取的另一種方法是探索利用材料中電子的手性來通過光波的非線性混合固有地產生直流電流。

這種方法通常太小而無法使用。但研究人員最近意識到它與電子的拓撲性質密切相關。這促使人們預測，Weyl半金屬中電子的獨特DNA樣行為會產生巨大的非線性效應。

“我們專注于回答Weyl半金屬是否能夠實現對產生電流的大型內在非線性響應的預測，”Burch與洛杉磯聯邦理工學院的Philip Moll和加州大學洛杉磯分校的Ni Ni共同撰寫了該文章。

他補充說，該團隊對電子效應的嚴重程度感到驚訝，這種效應是由一種新的制造方法引起的。

“效果的大小遠遠超過我們的夢想，”伯奇說。“麻省理工學院的一個小組發現他們的反應主要受熱或外在條件的支配，我們使用聚焦離子束制造的器件和對稱性使我們能夠在室溫下發現巨大的體積光伏效應。”

Burch表示，該團隊正在努力確定效果的“最佳點”，具體是什么是理想的器件配置和光波長。