First Principles Calculation of the Shift Current Photovoltaic Effect in Ferroelectrics

光电流 反常光电效应 离域电子 光电效应 凝聚态物理 材料科学 密度泛函理论 光电子学 光伏系统 电流(流体) 铁电性 极化(电化学) 物理 化学 量子力学 电气工程 工程类 电介质 物理化学 热力学
作者
Steve M. Young,Andrew M. Rappe
出处
期刊:Physical Review Letters [American Physical Society]
卷期号:109 (11): 116601-116601 被引量:594
标识
DOI:10.1103/physrevlett.109.116601
摘要

We calculate the bulk photovoltaic response of the ferroelectrics BaTiO(3) and PbTiO(3) from first principles by applying the "shift current" theory to the electronic structure from density functional theory. The first principles results for BaTiO(3) reproduce experimental photocurrent direction and magnitude as a function of light frequency, as well as the dependence of current on light polarization, demonstrating that shift current is the dominant mechanism of the bulk photovoltaic effect in BaTiO(3). Additionally, we analyze the relationship between response and material properties in detail. Photocurrent does not depend simply or strongly on the magnitude of material polarization, as has been previously assumed; instead, electronic states with delocalized, covalent bonding that is highly asymmetric along the current direction are required for strong shift current enhancements. The complexity of the response dependence on both external and material parameters suggests applications not only in solar energy conversion, but in photocatalysis and sensor and switch type devices as well.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
汝桢完成签到 ,获得积分10
刚刚
刚刚
君莫笑完成签到,获得积分10
刚刚
1秒前
兮颜应助cui采纳,获得10
1秒前
开朗发卡完成签到,获得积分10
1秒前
DrN完成签到,获得积分10
1秒前
NEXUS1604完成签到,获得积分0
1秒前
赫三问发布了新的文献求助10
1秒前
Aalzt1完成签到 ,获得积分10
1秒前
LingC完成签到,获得积分10
1秒前
nightmare完成签到,获得积分10
2秒前
耶耶完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
南宫书瑶完成签到,获得积分10
2秒前
现代的擎苍完成签到,获得积分10
2秒前
1628完成签到,获得积分10
2秒前
31483完成签到,获得积分10
3秒前
Billboard2023完成签到,获得积分10
3秒前
微笑爆米花应助Dr.L采纳,获得10
3秒前
3秒前
Hot完成签到,获得积分10
3秒前
biubiubiu完成签到,获得积分10
4秒前
猩猩发布了新的文献求助50
4秒前
缥缈幻翠完成签到,获得积分10
4秒前
23202完成签到,获得积分10
4秒前
领导范儿应助iron采纳,获得10
4秒前
苏杠杠发布了新的文献求助10
4秒前
嗯哼发布了新的文献求助10
4秒前
pp发布了新的文献求助10
5秒前
痴痴的噜完成签到,获得积分10
5秒前
24307完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
只想躺着完成签到,获得积分10
5秒前
limz完成签到,获得积分10
6秒前
15919229415发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
李健应助浮一大白采纳,获得10
6秒前
34299完成签到,获得积分10
6秒前
江峰完成签到,获得积分10
7秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Salmon nasal cartilage-derived proteoglycan complexes influence the gut microbiota and bacterial metabolites in mice 2000
The Composition and Relative Chronology of Dynasties 16 and 17 in Egypt 1500
Cowries - A Guide to the Gastropod Family Cypraeidae 1200
ON THE THEORY OF BIRATIONAL BLOWING-UP 666
Signals, Systems, and Signal Processing 610
“美军军官队伍建设研究”系列(全册) 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6384851
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8197872
关于积分的说明 17338053
捐赠科研通 5438363
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2876069
邀请新用户注册赠送积分活动 1852633
关于科研通互助平台的介绍 1697001