狄拉克半金屬，是一種獨(dú)特的拓?fù)淞孔硬牧�，是�?dāng)前凝聚態(tài)物理學(xué)研究熱點(diǎn)之一。狄拉克半金屬屬于拓?fù)潆娮硬牧�，是拓�(fù)浒虢饘�，拓�(fù)潆娮硬牧暇哂刑厥獾耐負(fù)潆娮犹匦�，拓�(fù)浒虢饘倬哂蟹瞧椒驳耐負(fù)淠軒ЫY(jié)構(gòu)。
　　拉克半金屬的體電子形成三維狄拉克錐結(jié)構(gòu)，能帶結(jié)構(gòu)與石墨烯相似，可以理解為三維石墨烯；電子結(jié)構(gòu)具有獨(dú)特拓?fù)湫再|(zhì)，因此擁有表面態(tài)，表面態(tài)由兩個(gè)手性相反的費(fèi)米弧組成，費(fèi)米弧連接體態(tài)狄拉克錐的投影點(diǎn)。
　　在其他拓?fù)潆娮硬牧现校�拓�(fù)浣^緣體表面為二維狄拉克錐結(jié)構(gòu)，外爾半金屬表面為開放費(fèi)米弧結(jié)構(gòu)。通過(guò)調(diào)制參數(shù)，例如多體相互作用誘導(dǎo)狄拉克半金屬發(fā)生相變，可以使狄拉克半金屬轉(zhuǎn)變成拓?fù)浣^緣體、外爾半金屬、拓?fù)涑瑢?dǎo)體等其他拓?fù)湮飸B(tài)。
　　2012年，中國(guó)科學(xué)院物理研究所方忠院士團(tuán)隊(duì)通過(guò)理論計(jì)算發(fā)現(xiàn)A3B六方晶格材料存在狄拉克半金屬態(tài)，Na3Bi（鉍化鈉）最具代表性，但其空氣穩(wěn)定性差，后來(lái)Cd3As2（砷化鎘）被確定為狄拉克半金屬。2024年6月，方忠院士團(tuán)隊(duì)完成的“拓?fù)潆娮硬牧嫌?jì)算預(yù)測(cè)”獲得2023年度國(guó)家自然科學(xué)獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)，包括成功發(fā)現(xiàn)首個(gè)狄拉克半金屬和首個(gè)外爾半金屬。
　　國(guó)外狄拉克半金屬研究成果也在增多，2023年6月，瑞士弗里堡大學(xué)團(tuán)隊(duì)證明，硫族化合物TlBiSSe可以合成出具有狄拉克半金屬特征的極其清潔和可調(diào)諧的能帶結(jié)構(gòu)，相關(guān)成果發(fā)表在《物理評(píng)論B》。
　　狄拉克半金屬通常具有線性色散能帶、相對(duì)論性準(zhǔn)粒子、拓?fù)浔砻鎽B(tài)、量子振蕩、高磁阻、高載流子遷移率、帶隙可調(diào)等特征。憑借以上優(yōu)點(diǎn)，狄拉克半金屬在高性能光電探測(cè)器制造領(lǐng)域擁有廣闊應(yīng)用前景，例如PtTe2（二碲化鉑），其空氣穩(wěn)定性優(yōu)、載流子遷移率高、吸收譜廣、帶隙可調(diào)、易于制造。
　　狄拉克半金屬技術(shù)與應(yīng)用研究還在不斷深入，2020年，我國(guó)武漢大學(xué)研究人員構(gòu)造并實(shí)現(xiàn)了對(duì)稱性保證的三維狄拉克聲子晶體，通過(guò)聲學(xué)實(shí)驗(yàn)測(cè)量角分辨透射譜，實(shí)驗(yàn)表征了體系的狄拉克點(diǎn)，相關(guān)研究成果發(fā)表于《光：科學(xué)與應(yīng)用》，這項(xiàng)研究可能會(huì)給聲音控制開辟新的方法，也給狄拉克半金屬的應(yīng)用開辟新的道路。