未掺杂石墨烯中的超碰撞冷却
介观与纳米尺度物理
2013-02-05 v1
摘要
固体中的载流子迁移率通常受限于电子 - 杂质或电子 - 声子散射，具体取决于最常发生的事件。载流子与声子及杂质之间的三体碰撞极为罕见，被称为超碰撞（supercollisions, SCs）。它们在电子输运中难以捉摸，但应出现在弛豫过程中，因为它们允许巨大的能量转移。正如文献 Ref. \onlinecite{Song2012PRL} 所指出的，在未掺杂石墨烯中正是这种情况，其微小的费米面极大地限制了普通碰撞中允许的声子能量。利用电加热和灵敏的噪声测温法，我们报道了扩散单层石墨烯中的 SC-冷却现象。在低载流子密度和高声子温度下，焦耳功率 随电子温度 遵循 定律。这一规律压倒了近期在电阻率测量中观察到的、预期用于普通碰撞的线性定律。立方定律是 SCs 的特征，并偏离了近期报道的低于 Bloch-Gr\"{u}neisen 温度的金属石墨烯所呈现的 依赖关系。这些超碰撞对于石墨烯在辐射热测量和光电探测中的应用至关重要。
引用
@article{arxiv.1210.6894,
title = {Supercollision cooling in undoped graphene},
author = {A. C. Betz and S. H. Jhang and E. Pallecchi and R. Feirrera and G. Fève and J. -M. Berroir and B. Plaçais},
journal= {arXiv preprint arXiv:1210.6894},
year = {2013}
}