由波士顿学院的一组研究人员领导的国际小组今天在《自然材料》杂志上报道说，一种新发现的魏尔半金属能够将任何材料中的光转化为电，实现最大的内在转化。
这一发现是基于材料的独特方面，其中电子可以通过手性或惯性来分离，类似于DNA。这些发现可能为从光有效发电以及热感或化学感测提供一条新途径。
波士顿大学物理系副教授肯尼思说：“我们发现，韦尔半金属砷化钽具有巨大的整体光伏效应-一种固有的或非线性的光产生电流，其强度是以前的十倍以上。”该文章的主要作者伯奇(Burch)题为“ I型Weyl半金属的巨大中红外整体光伏效应”。
Burch补充说：“此外，这处于中红外状态，这意味着该材料还可用于化学或热感测以及废热回收。”
Burch说，通常情况下，光是通过在半导体中产生内置电场将光转换为电的。“这是通过化学调制实现的，并导致潜在效率的基本上限-称为Shockley-Queisser上限。”
研究小组采用的另一种方法是探索利用材料中电子的惯性来通过光波的非线性混合来固有地产生直流电。
这种方法通常太小而无法使用。但是研究人员最近意识到，它与电子的拓扑特性密切相关。这促使人们做出预测，即韦尔半金属中电子独特的，类似于DNA的行为可能产生巨大的非线性效应。
该论文的共同作者，洛桑联邦理工学院的菲利普·莫尔(Philip Moll)和加州大学洛杉矶分校的倪妮说：“我们专注于回答魏尔半金属是否符合大的，固有的非线性响应以产生电流的预测。”
他补充说，该团队对电子效果的巨大程度感到惊讶，这种效果是由一种新的制造方法引起的。
伯奇说：“这种影响的规模远远超过了我们的梦想。” “麻省理工学院的前一个小组发现，他们的反应主要受热或外部因素的影响，我们对聚焦离子束制造设备的使用和对称性使我们得以揭示室温下巨大的整体光伏效应。”
伯奇表示，研究小组正在努力确定效果的“最佳点”，特别是理想的设备配置和光波长是多少。