狄拉克半金屬，是一種獨特的拓撲量子材料，是當前凝聚態物理學研究熱點之一。狄拉克半金屬屬于拓撲電子材料，是拓撲半金屬，拓撲電子材料具有特殊的拓撲電子特性，拓撲半金屬具有非平凡的拓撲能帶結構。
在其他拓撲電子材料中，拓撲絕緣體表面為二維狄拉克錐結構，外爾半金屬表面為開放費米弧結構。通過調制參數，例如多體相互作用誘導狄拉克半金屬發生相變，可以使狄拉克半金屬轉變成拓撲絕緣體、外爾半金屬、拓撲超導體等其他拓撲物態。
2012年，中國科學院物理研究所方忠院士團隊通過理論計算發現A3B六方晶格材料存在狄拉克半金屬態，Na3Bi（鉍化鈉）最具代表性，但其空氣穩定性差，后來Cd3As2（砷化鎘）被確定為狄拉克半金屬。2024年6月，方忠院士團隊完成的“拓撲電子材料計算預測”獲得2023年度國家自然科學獎一等獎，包括成功發現首個狄拉克半金屬和首個外爾半金屬。
國外狄拉克半金屬研究成果也在增多，2023年6月，瑞士弗里堡大學團隊證明，硫族化合物TlBiSSe可以合成出具有狄拉克半金屬特征的極其清潔和可調諧的能帶結構，相關成果發表在《物理評論B》。
狄拉克半金屬通常具有線性色散能帶、相對論性準粒子、拓撲表面態、量子振蕩、高磁阻、高載流子遷移率、帶隙可調等特征。憑借以上優點，狄拉克半金屬在高性能光電探測器制造領域擁有廣闊應用前景，例如PtTe2（二碲化鉑），其空氣穩定性優、載流子遷移率高、吸收譜廣、帶隙可調、易于制造。
新思界
行業分析人士表示，狄拉克半金屬技術與應用研究還在不斷深入，2020年，我國武漢大學研究人員構造并實現了對稱性保證的三維狄拉克聲子晶體，通過聲學實驗測量角分辨透射譜，實驗表征了體系的狄拉克點，相關研究成果發表于《光：科學與應用》，這項研究可能會給聲音控制開辟新的方法，也給狄拉克半金屬的應用開辟新的道路。
