体光伏效应是一种可将光直接转化为稳态电流的非线性光学响应，在量子材料光电器件领域具有广阔的应用前景。区别于时间反演不变（i-type）的晶格体光伏效应，磁性体光伏效应蕴含更复杂的物理起源与更奇特的物性，有待深入探索。清华大学物理系徐勇、段文晖研究组及合作者通过对称性分析与第一性原理计算，揭示了一类由矢量自旋手性诱导的非常规磁性体光伏效应，包含手性位移电流（Chiral Shift Current, CSC）和手性注入电流（Chiral Injection Current, CIC）。与通常的时间反演反号（c-type）的磁性光伏效应不同，CSC和CIC具有i-type的特性，展现出一种融合了i-type晶格体光伏效应与c-type磁性体光伏效应双重特征的新奇物理机制。更进一步，研究发现CSC和CIC可在反铁磁材料中利用磁场诱导的自旋倾斜来实现。以双层反铁磁材料CrSBr为例，研究展示这类自旋手性诱导的光电流不仅能通过自旋倾斜达到开启与关闭的效果，还能通过反转自旋倾斜方向，实现独特的电流方向翻转，展现出极佳的可操控特性（如图）。这项研究揭示了一类微观机制新颖、高度可调控的新型磁性体光伏效应，为探索新型光电器件应用开辟了新途径。

双层CrSBr中的手性位移电流 （CSC）及其磁场调控示意图。外加磁场诱导自旋倾斜，可实现CSC的开启、关闭及方向反转，磁性注入电流（MIC）则不受影响。

该成果以“Spin-Chirality-Driven Bulk Photovoltaic Effect in van der Waals Magnet CrSBr”为题，于2026年11月4日发表在《美国化学会志》（JACS）上。清华大学物理系2019级博士生吴德昭（现为香港大学物理系博士后）为该论文的第一作者，清华大学物理系徐勇教授和中国工程物理研究院研究生院叶萌副研究员为该论文的共同通讯作者。论文合作者还包括清华大学物理系段文晖教授。该研究获得国家自然科学基金卓越研究群体项目、国家科技部重点研发计划、国家自然科学基金重点项目、教育部学科突破先导项目、量子科技重大专项、量子人工智能北京市重点实验室及天津超算中心等项目和单位的支持。

文章链接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.6c15530