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光入射到材料上,可引起电导率的变化,这种现象称之为光阻photoresistance。在半导体中,光阻是负的,因为光诱导促进了电子穿过带隙,以增加了参与传输的电荷载流子数量。在超导体和正常金属中,由于超导态被破坏和增强的动量弛豫散射,光阻是正的。

今日,新加坡国立大学(National University of Singapore)M. Kravtsov, A. L. Shilov,D. A. Bandurin等,在Nature Nanotechnology上发文,报道了掺杂金属石墨烯标准行为的定性偏差。研究发现,在连续太赫兹terahertz (THz)辐射时,狄拉克电子可从晶格中热退耦decoupled,从而激活流体动力学电子输运。

在这种情况下,由于太赫兹THz驱动相关电子的超弹道流superballistic flow,石墨烯收缩的电阻降低。还分析了负光阻,对载流子密度和辐射功率的依赖性,并表明这种超弹道器件,可作为灵敏的声子冷却测辐射热计,因此,原则上可提供皮秒级的响应时间。

这一发现,强调了在设计超快太赫兹THz传感器和电子温度计中,电子流体动力学的实用性。

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Viscous terahertz photoconductivity of hydrodynamic electrons in graphene.

石墨烯中,流体动力学电子的粘性太赫兹光电导。

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图1: 超弹道Superballistic电子流。

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图2: 太赫兹THz驱动流体动力学和负光阻。

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图3: 功率依赖性和超弹道电子测温法。

文献链接

Kravtsov, M., Shilov, A.L., Yang, Y. et al. Viscous terahertz photoconductivity of hydrodynamic electrons in graphene. Nat. Nanotechnol. (2024).

https://doi.org/10.1038/s41565-024-01795-y

https://www.nature.com/articles/s41565-024-01795-y

来源:今日新材料