负扩散率下的电子-空穴等离子体中的激子行为

研究人员构建了一个最小流体动力学框架,用于描述二维半导体中电子空穴等离子体存在下的激子输运。通过将激子、电子和空穴视为耦合流体,该团队发现激子扩散会因与等离子体的动量交换而发生强烈重整化。在碰撞机制下,相互扩散导致输运系数发生非平凡重新分布,但保持了激子扩散率的正定性。相反,当考虑等离子体惯性和集体电荷振荡时,激子扩散模式与声学等离子体模式发生混合,产生一种表现为有效负扩散系数的动力学不稳定性。研究表明,这种不稳定性源于慢速激子与快速等离子体自由度之间的非平衡耦合,而非非线性扩散或热力学效应。该团队的结果为近期实验中观测到的负激子扩散率提供了统一的物理机制,并确立了集体等离子体动力学作为二维材料中激子输运的关键控制参数。
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提交arXiv: 2026-06-16 18:48

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