沿 [001] 方向生长的 HgTe 纳米线中的能带翻转转变

我们通过扰动理论构建了沿 [001] 晶轴方向生长的圆柱形 HgTe 纳米线的低能量有效哈密顿量。文中考虑了凯恩模型中的各向异性项和 Bulk 反转不对称项。尽管各向异性项已将 $E_{1}$ 和 $H_{1}$ 亚带之间的交叉转换为 $k_{z}R=0$ 处的反能带，但在临界纳米线半径 $R\approx3.45$ nm 时，亚带结构仍可在有限波矢 $k_{z}R\approx\pm0.24$ 处发生能隙闭合再打开的转变。Bulk 反转不对称项不贡献于低能量有效哈密顿量，即对于 [001] 方向的圆柱形纳米线，$E_{1}$、$H_{1}$ 和 $H_{2}$ 亚带中不存在自旋分裂。