复旦大学物理学系修发贤课题组通过研究狄拉克半金属ZrTe5在强磁场下的输运性质，首次观测到一种新奇的磁场诱导的自旋密度波态，这一发现为狄拉克半金属的研究提供了新的角度和思路。相关研究成果发表于《自然通讯》。

　　狄拉克半金属具有和石墨烯相似的能带结构，它展现出高磁阻、高迁移率等优良电学性质。大量理论研究指出，多体相互作用能诱导狄拉克半金属发生奇特相变，同时使原本无质量的狄拉克电子产生质量，此前尚未有实验报道验证这一现象。

　　研究者发现，ZrTe5具有很好的准二维特性，表现出体态的量子霍尔效应。同时发现ZrTe5在较小的磁场时，即可观察到塞曼自旋劈裂现象，并且满足材料的量子极限条件，使得多体相互作用的效应随着磁场增大逐渐凸显。在超强磁场的条件下，观察到样品电阻值的反常突变，表明发生磁场诱导相变。而这一相变是由于体系进入量子极限以后多体相互作用增强，从而引发的自旋密度波相变。

　　专家认为，这一发现表明了狄拉克半金属是一个研究拓扑态关联效应的理想平台，为进一步研究狄拉克电子性质提供了新线索。