狄拉克流体中电子相互作用的纳米太赫兹时空干涉可视化：电子-光子准粒子的探测
强关联电子
2024-07-11 v4 介观与纳米尺度物理
光学
摘要
电荷中性处的超洁净石墨烯承载由相互作用电子与空穴构成的量子临界狄拉克流体。相互作用深刻影响石墨烯的电荷动力学，这编码于其电子-光子集体模式即表面等离极化激元（SPPs）的性质中。本文表明，极化激元干涉图样尤其适合通过在时间与电子散射相当的时间尺度上追踪极化激元干涉，来揭示狄拉克流体中的相互作用。在太赫兹（THz）频段记录的时空 SPP 干涉图样提供了极化激元群速度和寿命的无阻碍读出，可直接映射为电子谱权重和弛豫率。我们的数据揭示了电子动力学对传统费米液体理论预测的显著偏离。当电子与空穴密度近似相等时，偏离尤为强烈。所提出的时空成像方法可广泛用于对量子材料电动力学的探测。
引用
@article{arxiv.2311.11502,
title = {Electronic interactions in Dirac fluids visualized by nano-terahertz spacetime interference of electron-photon quasiparticles},
author = {Suheng Xu and Yutao Li and Rocco A. Vitalone and Ran Jing and Aaron J. Sternbach and Shuai Zhang and Julian Ingham and Milan Delor and James. W. McIver and Matthew Yankowitz and Raquel Queiroz and Andrew J. Millis and Michael M. Fogler and Cory R. Dean and Abhay N. Pasupathy and James Hone and Mengkun Liu and D. N. Basov},
journal= {arXiv preprint arXiv:2311.11502},
year = {2024}
}