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Hydrodynamic Approach to Electronic Transport in Graphene: Energy Relaxation

Narozhny, B. N. 1; Gornyi, I. V. 2
1 Institut für Theorie der Kondensierten Materie (TKM), Karlsruher Institut für Technologie (KIT)
2 Institut für QuantenMaterialien und Technologien (IQMT), Karlsruher Institut für Technologie (KIT)

Abstract (englisch):

In nearly compensated graphene, disorder-assisted electron-phonon scattering or “supercollisions” are responsible for both quasiparticle recombination and energy relaxation. Within the hydrodynamic approach, these processes contribute weak decay terms to the continuity equations at local equilibrium, i.e., at the level of “ideal” hydrodynamics. Here we report the derivation of the decay term due to weak violation of energy conservation. Such terms have to be considered on equal footing with the well-known recombination terms due to nonconservation of the number of particles in each band. At high enough temperatures in the “hydrodynamic regime” supercollisions dominate both types of the decay terms (as compared to the leading-order electron-phonon interaction). We also discuss the contribution of supercollisions to the heat transfer equation (generalizing the continuity equation for the energy density in viscous hydrodynamics).


Verlagsausgabe §
DOI: 10.5445/IR/1000132422
Veröffentlicht am 14.05.2021
Originalveröffentlichung
DOI: 10.3389/fphy.2021.640649
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Zitationen: 22
Cover der Publikation
Zugehörige Institution(en) am KIT Institut für QuantenMaterialien und Technologien (IQMT)
Institut für Theorie der Kondensierten Materie (TKM)
Publikationstyp Zeitschriftenaufsatz
Publikationsdatum 04.05.2021
Sprache Englisch
Identifikator ISSN: 2296-424X
KITopen-ID: 1000132422
HGF-Programm 47.11.03 (POF IV, LK 01) Quantum Nanoscience
Erschienen in Frontiers in physics
Verlag Frontiers Media SA
Band 9
Seiten Asrt.-Nr.: 640649
Vorab online veröffentlicht am 23.04.2021
Nachgewiesen in Scopus
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