Uma partícula sem massa, a.k.a. fermion de Weyl, previsto há quase 100 anos, foi encontrado em outro canto da física. Os elétrons em um semimetal podem se comportar como essas partículas. Eles são destros ou canhotos - são imagens espelhadas como nossas mãos. A teoria previu que os semimetais de Weyl poderiam produzir corrente elétrica dependente da destreza ao direcionar luz infravermelha circularmente polarizada sobre ele. Os cientistas então confirmaram e mediram essa corrente. Mudar da luz da direita para a esquerda mudou a direção da corrente, o que significa que eles podem determinar a destreza desses elétrons.

A detecção de lateralidade de elétrons em um semimetal de Weyl abre novas possibilidades experimentais para estudar e controlar essas partículas elusivas sem massa e sua estranheza quântica. Seu comportamento quântico pode levar a novos fenômenos ópticos. Um exemplo são as fotocorrentes (corrente elétrica induzida pela luz). Outro exemplo é a detecção de fótons (pacotes quantizados de luz) do espectro óptico do infravermelho médio para frequências mais baixas (terahertz). A detecção de infravermelho é vital para a visão noturna e imagens de calor. A detecção de Terahertz é útil para dispositivos de penetração de pacotes. Além disso, os destros e canhotos em um semimetal podem ser usados ​​como zeros e uns na computação convencional. O resultado? Novos caminhos para armazenar e transportar dados.

Uma partícula indescritível sem massa com carga e spin ½, a.k.a. fermion de Weyl, foi previsto quase 100 anos atrás. Ainda não foi observado na física de partículas. Contudo, cientistas previram e observaram elétrons no arsenieto de tântalo semimetal (TaAs) se comportando exatamente como a partícula evasiva. As partículas têm a destreza determinada pelo fato de as direções de rotação e movimento da partícula serem paralelas ou antiparalelas. Em outras palavras, os elétrons em TaAs constituem uma nova fase topológica chamada semimetal de Weyl. Portanto, elétrons em um semimetal de Weyl são irmãos de baixa energia dos férmions de Weyl na física de partículas. A teoria previu que os semimetais de Weyl poderiam suportar fotocorrentes significativas devido à combinação de quebra de simetria específica, potencial químico finito, e inclinações finitas do espectro de energia de Weyl. Recentemente, uma equipe de cientistas de várias instituições começou a testar essa teoria.

Em duas publicações, os cientistas primeiro previram e depois relataram a observação ótica direta da fotocorrente induzida e, portanto, a lateralidade dos férmions de Weyl nos TaAs semimetais. Nestes experimentos, os pesquisadores observaram pela primeira vez que a fotocorrente atinge um valor máximo para a luz polarizada circularmente correta. Mudar a luz para a polarização circular esquerda minimizou a fotocorrente total. Essas observações levarão a experimentos adicionais, porque a teoria também sugere que os materiais de Weyl que carecem de um ponto de simetria de inversão podem ser usados ​​para desenvolver detectores altamente sensíveis para luz infravermelha média e distante.