Weyl費米子,即外爾費米子是一種無質量費米子,在量子理論和標準模型中發揮重要作用。外爾費米子被認為是量子理論中費米子一部分,是赫爾曼·外爾從狄拉克方程式中得出的解,被稱為外爾方程式。狄拉克費米子可以視為左手的外爾費米子與右手的外爾費米子的組合。外爾費米子并沒有被視為基本粒子。外爾費米子在凝聚體物理學里以準粒子激發的形式存在。赫林在能帶結構固態系統下首先預測外爾費米子的存在 。鉭砷晶體是第一個發現外爾費米子存在的晶體結構。帶電外爾費米子在室溫下穩定存在。
外爾費米子的內容有哪些?
在粒子物理學里,費米子是遵守費米-狄拉克統計的粒子。費米子包括所有夸克與輕子,任何由奇數個夸克或輕子組成的復合粒子,所有重子與很多種原子與原子核都是費米子。術語費米子是由保羅·狄拉克給出,紀念恩里科·費米在這領域所作的杰出貢獻。
費米子可以是基本粒子,例如電子,或者是復合粒子,例如質子、中子。根據相對論性量子場論的自旋統計定理,自旋為整數的粒子是玻色子,自旋為半整數的粒子是費米子。除了這自旋性質以外,費米子的重子數與輕子數守恒。因此,時常被引述的“自旋統計關系”實際是一種“自旋統計量子數關系”。
根據費米-狄拉克統計,對于N個全同費米子,假設將其中任意兩個費米子交換,則由于描述這量子系統的波函數具有反對稱性,波函數的正負號會改變。由于這特性,費米子遵守包利不相容原理:兩個全同費米子不能占有同樣的量子態。因此,物質具有有限體積與硬度。費米子被稱為物質的組成成分。質子、中子、電子是制成日常物質的關鍵元素。
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