介观二维通道中光生电子-空穴流体流体力学

本文利用时间分辨微光致发光技术，研究了光注入到变宽度的介观 GaAs 通道中的空穴的扩散流动力学。在这些通道中，空穴与背景电子一起形成了电子-空穴流体。研究发现，光注入空穴的复合率与其流速成正比，当空穴通过通道的扩张段时，复合率会降低。事实上，这就是文丘里效应，即流体在管道扩张段流速降低的现象。此外，观察到了非均匀的扩散速度分布，类似于抛物线型的 Hagen-Poiseuille 速度分布，这表明存在粘性流体力学流动。研究表明，与理论一致，磁场强烈抑制了电子-空穴流体的粘度。所观察到的复合率随温度升高而增加的现象，类似于粘性电子的电阻随温度升高而降低的现象，这为所研究的电子-空穴流体的粘性本质提供了额外证据。