Semimetais de Dirac e o que são?

Você sabe o que é um semimetal de Dirac? Descubra o que são e a relação com o grafeno nesse post feito especialmente para leigos!

Você sabe o que é um semimetal de Dirac? Descubra o que são e a relação com o grafeno nesse post feito especialmente para leigos!
Semimetais de Dirac e o que são? (dirac semimetal)  - Queimando Neurônios

Primeiramente, vamos descobri quem foi Dirac.

Quem foi Dirac?

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Dirac, meu mais novo ídolo.
Dirac foi um físico teórico britânico, atuando na área da física quântica, foi um físico que recebeu o Prêmio Nobel, ou seja, um cara crânio de ferro. Ele é responsável por vários feitos, o mais famoso feito é a equação que tem seu nome: a equação de Dirac, que descreve com elegância partículas como o elétron de spin 1/2. Infelizmente, Dirac faleceu aos 82 anos, mas seu nome vai ficar muito bem guardado no campo das ciências naturais, principalmente a física.

Caso, você seja novo na área, recomendo que dê uma olhada na simplificação que fiz dos conceitos de cada um dos elementos abaixo:
  • Spin: movimento de rotação do elétron.
  • Quiralidade: ocorre quando a  imagem  no espelho  de  um  dado  objeto  não  é  sobreposto  com  ele  próprio.
  • Férmion ou fermião: partícula de spin semi-inteiro(1/2). As partículas constituintes do átomo, elétrons, prótons e nêutrons são férmions.
  • Quasipartícula: efeitos coletivos em que várias partículas se organizam formando uma "entidade", que se comporta como se fosse uma única partícula livre quântica.
  • Férmion de Weyl: são férmions quirais sem massa que tem papel de bloco de construção de férmions na teoria do campo quântico, foram preditos a partir de uma solução para a equação de Dirac.

Um tal de férmion de Dirac

Um férmion de Dirac é nada mais que um férmion que não apresenta sua própria antipartícula, assim como a maioria das partículas existentes. A duvida prevalece sobre os neutrinos, por enquanto não tenho estudos mostrando de fato o que ocorre com eles(se encontrar, me contate). Lembrando que um férmion de Dirac, equivale a dois férmions de Weyl.

Os tais semimetais de Dirac

Os semimetais de Dirac são aqueles que tem em comum uma relação linear de energia-momento em seus estados eletrônicos bidimensionais, seguindo a dispersão de Dirac, logo a  energia  depende linearmente do vetor de onda, o mais famoso desses semimetais é o grafeno. Esses semimetais seguem a dispersão proposta por Dirac, por isso, recebem seu nome.

Os semimetais topológicos de Dirac (TDSs) tridimensionais (3D) representam um estado incomum da matéria quântica. Em contraste com os fermiõns 2D de Dirac em grafeno ou na superfície de isoladores topológicos em 3D, os TDS possuem férmions 3D de Dirac na sua maior parte, o que pode ser observado no denominado grafeno 3D. 

Para aqueles que querem ir a fundo e entender de forma fácil, porém científa e elaboradamente, recomendo:
E aí, conseguiu entender um pouco mais sobre os semimetais de Dirac? Deixe nos comentários. Se tem duvidas, largue-as abaixo para nós!

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Queimando Neurônios - Impulsionando Sinapses: Semimetais de Dirac e o que são?
Semimetais de Dirac e o que são?
Você sabe o que é um semimetal de Dirac? Descubra o que são e a relação com o grafeno nesse post feito especialmente para leigos!
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