狄拉克錐
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狄拉克錐是一種特殊二維材料中的電子能帶結構,在此結構中,電子具有像光一樣的相對論性質。科研人員認為狄拉克錐可能是通向未來超級晶片、量子計算機、超導和桌面相對論技術的路徑。[1][2][3][4]
典型的狄拉克錐材料包括石墨烯、拓撲絕緣體、鉍銻薄膜和其他新型納米材料。[1][5][6] 這些特殊二維材料中電子的能量和動量具有線性的色散關係,因此其費米能級附近的電子能帶結構呈現出上下兩個錐體,分別代表電子和空穴。兩個錐體的頂端剛好相連,形成「零帶隙」的半金屬相.
狄拉克錐的名字來源於狄拉克方程,由保羅·狄拉克 (Paul Dirac) 提出,用以統一描述物質的量子力學效應和相對論效應。狄拉克錐可以是各向同性,也可是各向異性的。石墨烯中存在各向同性的狄拉克錐,由飛利浦·華萊士(英語:P. R. Wallace) (P. R. Wallace) 於1947提出[7],並由諾貝爾物理學獎得主安德烈·海姆 (Andre Geim) 和康斯坦丁·諾沃肖洛夫 (Konstantin Novoselov) 於2005年首次在實驗中觀察到。[8] 麻省理工學院的唐爽和崔瑟豪斯夫人(Mildred Dresselhaus)於2012年在其唐-崔瑟豪斯理論 (Tang-Dresselhaus Theory) 中首次提出了系統性構建各向異性狄拉克錐的方法。[9][10][11]