范德华堆栈中的面外热传递：电子 - 双曲声子耦合
介观与纳米尺度物理
2018-01-16 v2
摘要
范德华异质结构已成为极具前景的构建模块，可提供对新物理的访问、新颖的器件功能以及卓越的电学和光电性能。热管理、光电探测、光发射、数据通信、高速电子学和光收集等应用需要 thoroughly 理解（纳米尺度）热流。在此，利用时间分辨光电流测量，我们识别出一种高效的面外能量传递通道，其中石墨烯中的载流子与封装层状材料中的双曲声子极化激元耦合。这种双曲冷却特别高效，对于六方氮化硼 (hexagonal BN) 可实现皮秒级的冷却时间，因为其高动量双曲声子极化激元能够实现高效的近场能量传递。我们通过不同的控制旋钮改变载流子密度和晶格温度来研究这种热传递机制，发现理论与实验结果吻合极好且无需任何可调参数。这些见解可能带来控制范德华异质结构中热流的能力。
引用
@article{arxiv.1702.03766,
title = {Out-of-plane heat transfer in van der Waals stacks: electron-hyperbolic phonon coupling},
author = {K. J. Tielrooij and N. C. H. Hesp and A. Principi and M. Lundeberg and E. A. A. Pogna and L. Banszerus and Z. Mics and M. Massicotte and P. Schmidt and D. Davydovskaya and D. G. Purdie and I. Goykhman and G. Soavi and A. Lombardo and K. Watanabe and T. Taniguchi and M. Bonn and D. Turchinovich and C. Stampfer and A. C. Ferrari and G. Cerullo and M. Polini and F. H. L. Koppens},
journal= {arXiv preprint arXiv:1702.03766},
year = {2018}
}