半导体纳米线中热电子重获相干性
介观与纳米尺度物理
2024-09-26 v1
摘要
粒子高于平衡的能量越高，由于可相互作用的可用电子态相空间增长，其弛豫越快。在弛豫过程中相位相干性丧失，从而限制了高能量子控制与操控。在一维系统中，高弛豫率预期会使电子准粒子失稳。我们在此展示，一维半导体纳米线中热电子弛豫诱导的退相干随能量非单调演化，使得高于某一阈值后热电子随能量增加重获稳定性。我们通过首次使用扫描隧道显微镜可视化准一维电子的干涉图样直接观测到这一现象。我们可视化了一维电子的相位相干长度及其相位相干时间，这些由结晶学法布里-珀罗谐振腔捕获。与理论模型的显著一致揭示，该非单调行为由一维热电子与占据费米海的冷电子相互作用的独特方式驱动。这一新发现的弛豫轮廓提出了一种用于运行需要扩展相干性或长热化时间的量子应用的高能区间，并可能稳定一维中的电子准粒子。
引用
@article{arxiv.1704.02580,
title = {Hot Electrons Regain Coherence in Semiconducting Nanowires},
author = {Jonathan Reiner and Abhay Kumar Nayak and Nurit Avraham and Andrew Norris and Binghai Yan and Ion Cosma Fulga and Jung-Hyun Kang and Torsten Karzig and Hadas Shtrikman and Haim Beidenkopf},
journal= {arXiv preprint arXiv:1704.02580},
year = {2024}
}