石墨烯中光激发狄拉克准粒子的相对论性德鲁德响应

石墨烯是由碳原子以六边形排列构成的单原子层，提供了一个独特的二维（2D）系统，展现出诸如量子霍尔效应、无质量狄拉克准粒子激发以及普适吸收和电导率等奇异现象。石墨烯中的线性能量-动量色散关系也为模拟遥远相对论性粒子（如中子星和白矮星）的物理提供了机会。在本快报中，我们进行了一项反直觉的、使用高光子能量的超快泵浦-探测实验，以分离光激发载流子的类德鲁德带内动力学。我们通过观察响应随光激发载流子密度的非线性标度关系，直接证明了光激发狄拉克准粒子的相对论性本质。这与通常在传统材料中观察到的线性标度关系形成鲜明对比。我们的结果还表明石墨烯中存在强的电子-声子耦合，导致高能光激发载流子与光学声子之间在亚100飞秒时间尺度内实现热化。