En raison de leurs différences avec les électrons standards, les électrons de Dirac devraient ajouter des propriétés électroniques sans précédent aux matériaux. Par exemple, ils pourraient être appliqués à des appareils électroniques pour effectuer des calculs et des communications avec une efficacité extraordinaire et une faible consommation d'énergie.

Pour développer une telle technologie, les scientifiques doivent d’abord comprendre les propriétés et les effets nets des électrons de Dirac. Mais ils coexistent généralement avec les électrons standards dans les matériaux, ce qui empêche une observation et une mesure sans ambiguïté.

Dans une étude récente publiée dans Materials Advances , Ryuhei Naito et ses collègues ont découvert une méthode permettant l'observation sélective des électrons Dirac dans les matériaux. En utilisant la résonance de spin électronique, pour observer directement les électrons non appariés dans les matériaux afin de distinguer les différences de caractère, le groupe de recherche a établi une méthode pour déterminer leur champ d'action dans les matériaux et leurs énergies.

Cette dernière est définie par la rapidité avec laquelle ils se déplacent, à savoir leur vitesse. Ces informations nécessitent un monde à quatre dimensions, car elles sont constituées de positions (x, y, z) et d'énergie (E). Le groupe de recherche l'a décrit dans un schéma facile à comprendre.

La recherche a fait progresser notre compréhension des électrons de Dirac. Nous savons maintenant que leur vitesse est anisotrope et qu'elle dépend de leur direction et de leur emplacement, plutôt que de la vitesse constante de la lumière.