東京大学物性研究所の松田巌准教授、杉野修准教授、Tai C. Chiang客員教授らの研究グループは、広岛大学放射光科学研究センターのBaojie Feng助教、中国科学院のLan Chen教授?Kehui Wu教授、北京工業大学のYugui Yao教授、イタリアELETTRA放射光施設のPaolo Moras主任研究員と共同で、銅（Cu）とケイ素（Si）からなる化合物の単原子シート、銅シリサイド（Cu2厂颈）を合成し、その中に「ディラック线」が存在することを発见しました（図１）。
炭素の単原子シートであるグラフェンには「ディラック点（注１）」という特殊な电子状态が存在し（図２）、电子があたかも质量がない粒子として物质中を高速に移动するために、この物质は革新的エレクトロニクス材料として注目されています。もしもディラック点に类似した特殊な电子状态が他の単原子シートに存在すれば、さらに新しい动作原理に基づく高速エレクトロニクスが生まれる可能性が出てきます。
东京大学物性研究所の松田巌准教授らは、铜シリサイドの単原子シートを合成し、その电子状态を调べたところ、「ディラック线」とよばれる新たな状态が存在していることを発见しました。この状态を精密な第一原理计算（注２）により明らかにし、铜シリサイドが持つ固有の対称性によって生じている可能性が高いことを见出しました。さらに本シートについて、电気伝导を担うキャリア数を光电子分光により评価したところ、グラフェンの100倍以上多いことが分かりました。
「ディラック线」の存在は叁次元の物质では确认されていますが、电子材料として利用可能な物质で见つかったのはこれが初めてです。
本研究成果は、新材料「铜シリサイド（颁耻2厂颈）の単原子シート」が示す新奇な电子状态の発见のみならず、次世代材料として注目されている単原子シートのディラック物质に対して新しい设计指针を提供します。またこの新材料は铜とシリコンという安価な元素から构成されており、今后、本研究成果をもとに、ディラック物质の工业利用への新しい展开が期待されます。
本研究成果は総合科学雑誌の速報誌「Nature Communications」（オンライン版）に掲載されました。
用语解説：
（注１）ディラック点 / ディラック線 / ディラック物質
电子の速度を光の速度に近づけていくと电子の振る舞いを表す量子力学の方程式に相対性理论を取り入れる必要があり、现在のエレクトロニクスで用いられている电子の运动方程式と异なったものになります。その理论はディラックによって1920年代に発见され、ディラック方程式と呼ばれています。ディラック方程式によると电子のエネルギーは速度に比例し、さらに「ディラック点」と呼ばれる特异点が存在します。これまで様々な物质で、ディラック点及びその近傍の电子状态の研究が进められていました。今回、铜シリサイドで発见した「ディラック线」は「ディラック点」が线状に并んだものであり、これからの理论や実験の研究対象となります。
炭素の単原子シートではこの「ディラック点」が存在し、电子の振る舞いも相対论的です。このような物质を最近では「ディラック物质」と呼ぶようになってきました。
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