导热材料的导热原理，通常由热扩散或和电荷传输组成。当电子-电子相互作用占主导地位时，则会出现带有粘性电荷流动的流体动力学区域。而更严格的条件则会产生量子临界狄拉克流体区域，其中电子热可以比电荷更有效地传输从而提升传热。近日，西班牙加泰罗尼亚纳米科学与技术研究所Klaas-Jan Tielrooij团队在Nature Nanotechnology上发文，观测了扩散和流体力学状态下石墨烯中的热传递，并报道了室温下以载流子温度和载流子密度为控制开关，可调控狄拉克流体状态的转变。其中，利用具有飞秒时间和纳米空间分辨率的时空热电显微镜技术，实现跟踪电子热扩散过程。在扩散区，发现热扩散系数约为2000cm2 s−1，与电荷传输得到的结果一致。在动量弛豫之前的流体动力学时间窗口内，观测到热扩散对应于高达70000cm2 s−1的扩散系数，表明这个过程存在狄拉克流体。在纳米设备的热管理方面，可以使用适度的栅极电压来开启和关闭量子临界行为。高空间精度和时间分辨率的光电子技术，助力于更好地理解量子材料的热行为。文献链接： /10.1038/s41565-021-00957-6Observation of giant and tunable thermal diffusivity of a Dirac fluid at room temperature ( )