SrAgBi 中 II 型与 IV 型狄拉克费米子的共存

相对论性无质量 Weyl 与狄拉克费米子具有各向同性且线性的色散关系以维持庞加莱对称性，这是高能物理中最基本的对称性。凝聚态物理中的情形限制较少，只需遵从庞加莱对称性的某些子群——即三维晶格中存在的 230 个空间群。于是，在固态系统中可能存在高能情形下无对应物的自由费米子激发。在此，我们在 SrAgBi 中发现了一种无高能对应物的非线性狄拉克费米子，并将其命名为 IV 型狄拉克费米子。IV 型狄拉克费米子具有非线性色散关系，类似于具有电子囊和空穴囊的 II 型狄拉克费米子。我们也找到了 IV 型狄拉克费米子的有效模型。值得指出的是，在这一新狄拉克费米子附近存在一个 II 型狄拉克费米子。因此我们采用两个模型来描述这两种狄拉克费米子的共存。我们还计算了这两个狄拉克点的拓扑表面态。我们预期我们的发现将激发研究者去研究 IV 型狄拉克费米子的新奇物理，以及 II 型与 IV 型狄拉克费米子之间的相互作用。