具有离散谱的电子系统中量子加热的动力学

利用差频方法研究了置于量子化磁场中的GaAs量子阱中二维电子的量子焦耳加热的时间演化。该方法基于测量在两个频率$f_1$和$f_2$的微波施加于二维系统时，以拍频$f=f_1-f_2$振荡的电子电导率。该方法提供了对加热动力学特性的$直接$访问，并得出了二维电子的非弹性散射时间$\tau_{in}$。获得的$\tau_{in}$强烈依赖于温度，在磁场$B$=0.333T下从5.5K时的0.13 ns变化到2.4K时的1 ns。当温度$T$超过朗道能级间距时，弛豫速率$1/\tau_{in}$正比于$T^2$，表明电子-电子相互作用是限制量子加热的主导机制。在较低温度下，该速率趋于正比于$T^3$，表明电子-声子散射有显著贡献。