本报讯 最近，中科院金属研究所沈阳材料科学国家（联合）实验室研究员陈星秋、博士生李荣汉等通过第一原理计算，在金属铍单质中发现拓扑狄拉克节线量子态。

金属单质铍具有十分罕见的性质，不但极轻高强，而且是优异的等离子体面向材料，但其特殊性质的机理依然成谜。另外，上述拓扑非平庸的表面态从上个世纪80年代起就先后被国际上诸多研究团队实验观察到，但当时其产生机理并未被揭示。

当前研究表明，其特殊的表面电子能带结构来源于体材料中的拓扑狄拉克节线量子态，基于这个认识，金属铍的诸多特殊现象可以得到完美解释，解决了长久以来困扰人们的谜题。另外，这一发现也证实了拓扑狄拉克节线量子态的存在。

近几年，在实际材料中寻找这种新的量子态成为广受关注的热门领域，虽然科学家先后在很多材料中预测存在这种量子态，但均未被实验验证。

新结果证实了这种量子态诱发的拓扑非平庸表面态，为拓扑狄拉克节线量子态的存在提供了强有力的证据。同时，研究还进一步发现该类型量子态也存在于镁、钙和锶等碱土金属单质中，金属镁中的狄拉克节线与铍类似，具有相似的表面态，理论结果也与实验吻合。（沈春蕾）

《中国科学报》 (2016-08-30 第4版 综合)