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東北大など、反強磁性体表面に存在する質量ゼロの「ディラック電子」を確認

トポロジカル絶縁体(a)および反強磁性トポロジカル絶縁体(b)における、ディラック電子状態の模式図。質量がないときは、ディラック電子のエネルギーと運動量は比例関係になる。2次元表面の運動に対応し、エネルギー状態は上下の円すい形となり頂点同士は接する。質量を持つと円すいの上下が分裂してエネルギーギャップが生じる。トポロジカル絶縁体では、表面の方位によらずディラック電子の質量がゼロだが、反強磁性トポロジカル絶縁体ではスピンの揃った表面では質量が発生し、スピンが交互に配列した表面では質量が消失する(出所:東北大プレスリリースPDF)

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