ワイル半金属
したがって、ワイル半金属中のワイルフェルミオン準粒子は高い移動度を有する。無視できないトポロジーにより、ワイル半金属はその表面上でフェルミアーク電子状態を示すことが期待される。これらのアークは2次元フェルミ輪郭(表面のワイルフェルミオンノードの投影で終わる)の不連続・ばらばらな部分である。2012年の超流動ヘリウム3の理論的研究では、中性超流動でフェルミアークが示唆された。
2015年7月16日、反転対称性を破る単結晶材料であるヒ化タンタル (TaAs) におけるワイルフェルミオン半金属とトポロジカルフェルミアークが初めて実験的に観測された。ワイルフェルミオンとフェルミアーク表面状態の両方が、ARPESを用いた直接電子イメージングにより観察され、トポロジカルな特性が初めて確立された。この発見はバングラデシュの科学者M Zahid Hasan率いるチームが2014年11月に提案した理論的予測に基づいている。
ワイル点(フェルミ点)は、フォトニック結晶やヘリウム3超流動準粒子スペクトル(中性フェルミオン)などの非電子系でも観測されている。
ワイル半金属(ワイルはんきんぞく)は、場の量子論や標準模型において重要な役割を果たしている質量のないカイラルフェルミオンである。場の量子論におけるフェルミオンの基礎的要素と考えられており、ヘルマン・ワイルにより導出されたワイルの方程式と呼ばれるディラック方程式の解から予測された。例えば、有限のカイラリティを有する荷電ディラックフェルミオンの半数はワイルフェルミオンである。
自然界で基本的な粒子として観察はなされていない。ワイルフェルミオンは低エネルギー凝縮物質系において出現する準粒子として実現できる可能性がある。この予測は電子結晶のような固体系の電子バンド構造の文脈においてConyers Herringにより最初に提案された。
提案された最初の(非電子)液体状態も同様に出現するが中性的な励起を有し、フェルミ点を観察したものと理論的に解釈された超流動のカイラル異常はヘリウム3A液体中にある。結晶性ヒ化タンタル(TaAs)は、最初に発見されたトポロジカルな表面フェルミアークを示すトポロジカルなワイルフェルミオン半金属である。フェルミアークにおいてはワイルフェルミオンはHerringにより最初の提案の線に従って帯電している。電子ワイルフェルミオンは帯電しているだけでなく、室温で安定である。室温での超流動状態や液体状態は不明である。