研究透视：Nature-石墨烯-Demon

在超净石墨烯中，形成的量子临界狄拉克流体quantum-critical Dirac fluid，其电动力学响应由普适流体动力学理论描述。流体动力学狄拉克流体，可以拥有集体激发，不过这与费米液体中的集体激发截然不同。

今日，美国 加利福尼亚大学伯克利分校（University of California, Berkeley）Wenyu Zhao，Shaoxin Wang，Feng Wang王枫等，在Nature上发文，报道了在超净石墨烯中，观察到了流体动力学等离子体激元和能量波。

基于片上太赫兹terahertz（THz）光谱技术，实验测量了石墨烯微带的太赫兹THz吸收光谱，以及接近电荷中性的石墨烯内的能量波传播。在超净石墨烯中，实验观察到了狄拉克流体显著的高频流体动力学双极等离子体共振和较弱的低频能量波共振。

在石墨烯中，流体动力学双极等离子体激元的特征是无质量电子和空穴的反相振荡。流体动力学能量波是一种电子-空穴声模式，其中两个电荷载流子同相振荡并一起移动。空间-时间成像技术表明，能量波以特征速度传播接近电荷中性。该项实验观察，为探索石墨烯系统中的集体流体动力学激发提供了新的机会。

Observation of hydrodynamic plasmons and energy waves in graphene.
在石墨烯中，流体动力学等离激元和能量波的实验观测。

图1：在60K温度时，石墨烯微带的太赫兹等离激元。

图2：在接近电荷中性的石墨烯微带中，流体动力学等离子体激元。

图3：在接近电荷中性的石墨烯微带中，妖魔模式Demon mode。

图4：在石墨烯中，妖魔模式demon传播的时空成像。

图5：在300K时，在石墨烯中，妖魔模式demon传播热激发电子和空穴。

文献链接

https://www.nature.com/articles/s41586-022-05619-8

https://doi.org/10.1038/s41586-022-05619-8

本文译自Nature。