MIPT的研究人員曾經(jīng)因?yàn)槭┭芯慷?010年獲得諾貝爾獎(Nobel Prize)。Andre Geim和Konstantin Novoselov發(fā)現(xiàn)了德國物理學(xué)家Hermann Weyl曾經(jīng)預(yù)言的「3D形式的石墨烯」，并稱其為「威爾半金屬」(Weyl Semimetal)。

3D石墨烯可望讓其中的電子攜帶電荷，但不帶質(zhì)子——就像光子一樣，因而使其成為最有希望在拓?fù)洳牧媳砻孢_(dá)到像超導(dǎo)體般電導(dǎo)率的新方法之一。20170504-3D-1

  • 在動量空間中集中于一特殊點(diǎn)上的偶數(shù)錐形錐體形成的Weyl半金屬中的塊狀電子光譜 （數(shù)據(jù)源：MIPT）*

Geim和Novoselov利用拓?fù)鋱鲇蚶碚?，在Weyl半金屬表面上表征出無質(zhì)量但帶電荷之Weyl粒子的行為，其結(jié)果并發(fā)表在《物理評論》(Physical Review)期刊中。

Weyl費(fèi)米子(這種用語比粒子更精確，意味著它遵循統(tǒng)計(jì)規(guī)則并擁有半整體自旋)在Hermann Weyl終其一身努力尋找后(Hermann Weyl在1995年去世)，終于在2015年被發(fā)現(xiàn)存在于目前已知的Weyl半金屬微小晶體表面。接著，MIPT教授Zhanna Devizorova及博士候選人Zhanna Devizorova解開了預(yù)測在晶體表面費(fèi)米弧(Fermi Arcs )(Weyl費(fèi)米子散射)形狀的拓?fù)涞仁健?/p>

1930年代的諾貝爾獎得主Igor Tamm預(yù)測了這些電子的表面狀態(tài)，衍生出這些狀態(tài)的第一個(gè)理論模型。這種Weyl半金屬較目前的電子元件更快速也更節(jié)能，因此，MIPT的幾位科學(xué)家現(xiàn)正積極尋找可為下一代電子元件(基于拓?fù)鋵W(xué)的Weyl半金屬)奠定基礎(chǔ)的原理。

研究人員希望，Weyl半金屬能夠?qū)崿F(xiàn)超快速電子學(xué)，其Weyl Fermions可以由電場和磁場控制。有關(guān)于費(fèi)米弧形成的更多細(xì)節(jié)可以參考研究人員的論文「Weyl半金屬：間隔互動的關(guān)鍵作用(Weyl semimetals: The key role of intervalley interaction)。