量子科技中心_量科网

光电效应（PGE）作为非中心对称材料中的基本非线性光学现象，能在偏振光照射下产生直流光电流。基于弛豫时间近似的量子动力学理论，该研究团队以具有独特电子结构的各向异性I型和II型半狄拉克（SD）体系为研究对象，从理论上探讨了PGE作为量子几何探针的应用。研究人员系统分析了PGE电导率的各类微观贡献机制——包括注入项、位移项、共振项、高阶极点项和反常项，并重点阐明了它们与不同量子几何量（贝里曲率、量子度规及度规联络）的关联。通过研究SD体系中PGE电导率的频率和化学势依赖性，该工作发现II型体系的电导率相较I型有显著增强。在圆偏振光电效应（CPGE）中，贝里曲率主导的贡献项在两类体系中呈现定性相似特征；而线偏振光电效应（LPGE）则表现出明显的定性差异。特别值得注意的是，II型体系中位移电导率的σˣˣˣ分量会随扰动参数δ的调节发生符号反转，这为利夫希兹转变提供了直接证据，而其他分量则与I型SD体系一样保持符号不变。这些CPGE与LPGE的联合特征为区分两类SD相提供了明确依据。基于TiO₂/VO₂异质结构可实现的理论预测表明，PGE可作为量子几何的灵敏探针，在偏振选择性光电探测、光学整流及新一代光电器件等领域具有潜在应用价值。