莫斯科物理与技术研究所(Moscow Institute of Physics and Technology；MIPT)的研究人员正致力于探索石墨烯的三维(3D)形式，作为下一代电子材料。
MIPT的研究人员曾经因为石墨烯研究而在2010年获得诺贝尔奖(Nobel Prize)。Andre Geim和Konstantin Novoselov发现了德国物理学家Hermann Weyl曾经预言的“3D形式的石墨烯”，并称其为“威尔半金属”(Weyl Semimetal)。
3D石墨烯可望让其中的电子携带电荷，但不带质子——就像光子一样，因而使其成为*有希望在拓扑材料表面达到像超导体般电导率的新方法之一。
在动量空间中集中于一特殊点上的偶数锥形锥体形成的Weyl半金属中的块状电子光谱 （资料来源：MIPT）
Geim和Novoselov利用拓扑场域理论，在Weyl半金属表面上表征出无质量但带电荷之Weyl粒子的行为，其结果并发表在《物理评论》(Physical Review)期刊中。
Weyl费米子(这种用语比粒子更**，意味着它遵循统计规则并拥有半整体自旋)在Hermann Weyl终其一身努力寻找后(Hermann Weyl在1995年去世)，终于在2015年被发现存在于目前已知的Weyl半金属微小晶体表面。接着，MIPT教授Zhanna Devizorova及博士候选人Zhanna Devizorova解开了预测在晶体表面费米弧(Fermi Arcs )(Weyl费米子散射)形状的拓扑等式。
1930年代的诺贝尔奖得主Igor Tamm预测了这些电子的表面状态，衍生出这些状态的**个理论模型。这种Weyl半金属较目前的电子元件更快速也更节能，因此，MIPT的几位科学家现正积极寻找可为下一代电子元件(基于拓扑学的Weyl半金属)奠定基础的原理。
研究人员希望，Weyl半金属能够实现超快速电子学，其Weyl Fermions可以由电场和磁场控制。有关于费米弧形成的更多细节可以参考研究人员的论文“Weyl半金属：间隔互动的关键作用(Weyl semimetals: The key role of intervalley interaction)。
https://journals.aps.org/prb/abstract/10.1103/PhysRevB.95.081302
编译：Susan Hong
(参考原文：3-D Graphene Boosts Electronics，by R. Colin Johnson)
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