通過研究三維狄拉克半金屬材料ZrTe5中量子振蕩隨磁場傾角的演化，發(fā)現(xiàn)在特定角度電阻的量子振蕩會突然消失，并伴隨出現(xiàn)振蕩相位的反轉(zhuǎn)。分析表明這是所謂的spin zero現(xiàn)象，這也是第一次在拓撲材料中觀察到該現(xiàn)象。更重要的是，這一現(xiàn)象帶來的振蕩相位反轉(zhuǎn)，表明廣泛使用的確定貝里相的實驗方法，在某些條件下會得出錯誤結(jié)論。

拓撲材料在強磁場下由于軌道作用和自旋塞曼劈裂，可能演化出不同的拓撲態(tài)，從而為研究這些態(tài)之間的轉(zhuǎn)化，即拓撲相變，提供了理想的平臺。Spin zero現(xiàn)象是由于朗道能級發(fā)生塞曼劈裂，兩套劈裂的朗道能級的量子振蕩相互疊加干涉引起的，因此可以提取出自旋相關(guān)的信息。ZrTe5中spin zero現(xiàn)象的出現(xiàn)，暗示當磁場沿a軸或c軸附近時，ZrTe5的狄拉克能帶磁場作用下變成線節(jié)點拓撲半金屬，而非外爾半金屬。所以，spin zero的出現(xiàn)，也可以用于幫助判定拓撲態(tài)的類別。

圖表1：ZrTe5中量子振蕩的振幅和相位隨磁場角度的變化。