Fermione semi-Dirac

Nella fisica della materia condensata, i fermioni semi-Dirac sono una classe di quasiparticelle fermioniche che presentano l'insolita proprietà che la loro relazione di dispersione energetica cambia da quadratica a lineare in funzione della loro direzione di moto.[1] Le loro proprietà teoriche sono state studiate da tempo.[2][3]

La loro prima osservazione in un solido è avvenuta con la spettroscopia magneto-ottica nel solfuro di zirconio e silicio (ZrSiS), un semimetallo topologico portato alla temperatura estrema di -269 gradi Celsius, ed è stata pubblicata nel 2024.[4][5] Il solfuro di zirconio e silicio è un semimetallo di Dirac a strati cristallini composto da zirconio, silicio e zolfo.[6] I suoi cristalli sono costituiti da piani di cinque strati con un singolo atomo di ciascun elemento, disposti secondo la sequenza S-Zr-Si-Zr-S e con i piani dei singoli elementi collegati ai loro vicini da forze di van der Waals.[6][7]

Note

  1. ↑ (EN) Particle that only has mass when moving in one direction observed for first time | Penn State University, su psu.edu. URL consultato il 12 dicembre 2024.
  2. ↑ (EN) Mikolaj D. Uryszek, Elliot Christou, Akbar Jaefari, Frank Krüger e Bruno Uchoa, Quantum criticality of semi-Dirac fermions in 2 + 1 dimensions, in Physical Review B, vol. 100, n. 15, 1º ottobre 2019, p. 155101, Bibcode:2019PhRvB.100o5101U, DOI:10.1103/PhysRevB.100.155101, ISSN 2469-9950, arXiv:1907.11810.
  3. ↑ (EN) Narayan Mohanta, Jong Mok Ok, Jie Zhang, Hu Miao, Elbio Dagotto, Ho Nyung Lee e Satoshi Okamoto, Semi-Dirac and Weyl fermions in transition metal oxides, in Physical Review B, vol. 104, n. 23, 10 dicembre 2021, p. 235121, Bibcode:2021PhRvB.104w5121M, DOI:10.1103/PhysRevB.104.235121, ISSN 2469-9950, arXiv:2106.07793.
  4. ↑ (EN) Yinming Shao, Semi-Dirac Fermions in a Topological Metal, in Physical Review X, vol. 14, n. 4, 2024, p. 041057, Bibcode:2024PhRvX..14d1057S, DOI:10.1103/PhysRevX.14.041057, arXiv:2311.03735.
  5. ↑ (EN) Salvo Privitera, Scienziato ha trovato particella che sembra rivoluzionare la fisica, su tech.everyeye.it, 24 dicembre 2024. URL consultato il 25 dicembre 2024.
  6. 1 2 (EN) Raman Sankar, G. Peramaiyan, I. Panneer Muthuselvam, Christopher J. Butler, Klauss Dimitri, Madhab Neupane, G. Narsinga Rao, M.-T. Lin e F. C. Chou, Crystal growth of Dirac semimetal ZrSiS with high magnetoresistance and mobility, in Scientific Reports, vol. 7, n. 1, 18 gennaio 2017, p. 40603, Bibcode:2017NatSR...740603S, DOI:10.1038/srep40603, ISSN 2045-2322, PMC 5241817, PMID 28098209.
  7. ↑ (EN) C. S. A. Müller, Determination of the Fermi surface and field-induced quasiparticle tunneling around the Dirac nodal loop in ZrSiS, in Physical Review Research, vol. 2, n. 2, 2020, p. 023217, Bibcode:2020PhRvR...2b3217M, DOI:10.1103/PhysRevResearch.2.023217, arXiv:2002.04379.

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