Relaxation of hot electrons in a degenerate two-dimensional electron system: transition to one-dimensional scattering
Relaxation of hot electrons in a degenerate two-dimensional electron system: transition to one-dimensional scattering
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简并二维电子系统中热电子的弛豫：过渡到一维散射
DOI：
10.1103/physrevb.83.235404
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发表时间：
2011
影响因子：
3.7
通讯作者：
S. Ludwig
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
D. Taubert;C. Tomaras;G. J. Schinner;H. P. Tranitz;W. Wegscheider;S. Kehrein;S. Ludwig
在介观三端装置的输运实验中，研究了二维简并电子系统中远离热平衡的热电子的能量弛豫通道。我们观察到热电子在强磁场中从二维零磁场到准一维散射的转变。在二维情况下，电子-电子散射是主要的弛豫机制，而随着磁场的增加，光学声子的发射变得越来越重要。通过对每热电子发射多达11个光学声子的观测，我们能够以极高的精度确定低温下砷化镓中纵向光学声子的起始能量。电子-电子散射和光学声子发射的数值计算强调了我们在向一维动力学过渡方面的解释。
The energy relaxation channels of hot electrons far from thermal equilibrium in a degenerate two-dimensional electron system are investigated in transport experiments in a mesoscopic three-terminal device. We observe a transition from two dimensions at zero magnetic field to quasi-one-dimensional scattering of the hot electrons in a strong magnetic field. In the two-dimensional case, electron-electron scattering is the dominant relaxation mechanism, while the emission of optical phonons becomes more and more important as the magnetic field is increased. The observation of up to 11 optical phonons emitted per hot electron allows us to determine the onset energy of longitudinal-optical phonons in GaAs at cryogenic temperatures with a high precisionmeV. Numerical calculations of electron-electron scattering and the emission of optical phonons underline our interpretation in terms of a transition to one-dimensional dynamics.
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