ZrSiS和NbAs中直接光激发的狄拉克费米子和外尔费米子

摘要： 我们采用86毫电子伏至500毫电子伏的中红外泵浦光子，对狄拉克线节点半金属ZrSiS和外尔半金属NbAs进行了超快光学测量，直接激发了线性色散能带中的狄拉克费米子和外尔费米子。在NbAs中，光激发的外尔费米子最初形成非热分布，表现为微分反射率中出现一个短暂尖峰，其符号由泵浦光与探测光的相对能量决定。而在ZrSiS中，电子-电子散射使电子迅速达到热平衡状态，未观测到该尖峰。随后两种材料中的热载流子均在数皮秒内冷却。如这两种材料的微分反射率所示，这种冷却过程在符号、形态和时间尺度上均存在差异。但我们发现，该过程可用无自由参数的简单热电子模型描述。ZrSiS中的电子冷却速度尤其快，这可能使其适用于光电器件应用。