由相对论性引起的体态边界密度

量子材料的边界可承载多种奇异效应，如拓扑鲁棒的边界态或任意子准粒子。此处我们表明，诸如石墨烯等容许低能 Dirac 描述的费米子系统，可在其边界展现反直觉的相对论效应。作为一个例子，我们考虑碳纳米管，并证明相对论性体自旋旋量态在边界上可具有非零电荷密度，这与非相对论波函数在边界上必为零的正弦分布形成对比。相对论性旋量的这一不寻常性质与 Dirac 材料所展现的线性能量色散关系互补，并会影响它们与引线、输运性质或对外场的响应之间的耦合。