En la mayoría de los escenarios, los fermiones de Weyl se consideran sin masa, pero esto depende del contexto y las condiciones específicas. En física de partículas, el concepto de fermiones de Weyl se asocia a menudo con los fermiones quirales sin masa que emergen como excitaciones de baja energía en ciertos materiales topológicos, como los semimetales de Weyl. En este contexto, los fermiones de Weyl se comportan como partículas con masa cero y poseen una estructura de bandas única caracterizada por una relación de dispersión lineal. Sin embargo, vale la pena señalar que los fermiones de Weyl pueden adquirir una masa distinta de cero en circunstancias específicas.

Los fermiones de Weyl sin masa surgen como consecuencia de ciertas simetrías en el hamiltoniano subyacente del material. Estas simetrías protegen los nodos de Weyl (los puntos en la estructura de bandas donde se tocan las bandas de valencia y conducción) y aseguran que los fermiones cerca de estos nodos se comporten como partículas sin masa. Sin embargo, estas simetrías pueden romperse, ya sea espontánea o explícitamente, lo que puede conducir a una masa distinta de cero para los fermiones de Weyl.

Un escenario en el que los fermiones de Weyl pueden adquirir una masa distinta de cero es mediante la ruptura espontánea de una simetría continua, como la simetría de inversión del tiempo. Esto puede ocurrir, por ejemplo, en presencia de orden magnético o ciertos tipos de distorsiones estructurales. Cuando se rompe esta simetría, los dos nodos de Weyl de quiralidad opuesta pueden dividirse en energía, lo que da como resultado una brecha de masa y una masa finita para los fermiones de Weyl.

Otro escenario en el que los fermiones de Weyl pueden volverse masivos es mediante la ruptura explícita de una simetría discreta, como la simetría de inversión. Esto puede ocurrir, por ejemplo, en presencia de campos eléctricos externos o de determinados tipos de interfaces o límites. Cuando se rompe esta simetría, los nodos de Weyl de quiralidad opuesta pueden mezclarse e hibridarse, dando lugar a una masa distinta de cero para las cuasipartículas resultantes.

En resumen, si bien los fermiones de Weyl a menudo se describen como sin masa en el contexto de materiales topológicos, su estado de masa real depende de las simetrías y condiciones específicas presentes en el sistema. En determinadas circunstancias, como la ruptura de determinadas simetrías, los fermiones de Weyl pueden adquirir una masa distinta de cero.