Pontos quase-Dirac nos espectros de energia dos elétrons de cristais

Propriedades específicas, como arcos de Fermi na superfície, características de oscilações quânticas e várias respostas a um campo magnético, distinguem os semimetais de Dirac de materiais comuns. Essas propriedades são determinadas por pontos de Dirac nos quais ocorre o contato de duas bandas de energia eletrônica e nas proximidades do qual essas bandas se dispersam linearmente no quasi-momento. Este trabalho mostra que quase as mesmas propriedades são inerentes a uma classe mais ampla de materiais nos quais o espectro de Dirac pode ter uma lacuna notável comparável à energia de Fermi. Em outras palavras, a degenerescência das bandas no ponto e sua dispersão linear não são necessárias para a existência dessas propriedades. A única condição suficiente é a seguinte: nas proximidades de tal ponto quase-Dirac, as duas bandas próximas são bem descritas por um modelo de duas bandas que leva em conta a forte interação spin-órbita. Para ilustrar os resultados, o espectro de ZrTe5 é considerado. Este espectro contém um ponto quase-Dirac especial, semelhante ao do bismuto. Semimetais de Dirac são materiais 3D onde as bandas de condução e valência se encontram nos chamados pontos de Dirac. O autor mostra que quase todas as propriedades inerentes aos semimetais de Dirac são exibidas por uma classe mais ampla de materiais que não precisam ter os pontos de Dirac sem lacuna.