硅烯纳米盘中的边缘态

硅烯是一种具有蜂窝状结构的硅原子材料，拥有许多与石墨烯类似的迷人特性。由于其自旋 - 轨道相互作用，硅烯有望成为量子自旋霍尔绝缘体。我们研究了硅烯纳米盘（具有闭合边缘的硅烯衍生物）的电子性质。在最简单的石墨烯纳米盘模型中，零能模的数量由 Lieb 定理的下界给出，它们是驻波态。当引入自旋 - 轨道相互作用且系统变为拓扑绝缘体时，这些态开始沿纳米盘传播。尽管晶体动量未定义，螺旋边缘电流仍沿纳米盘边缘流动。我们新发现了零能态的计数规则，并构建了锯齿形三角硅烯的低能理论。我们还通过计算局部概率幅和电流，展示了体边对应关系在具有粗糙边缘的纳米盘中的有效性。最后，揭示了外加电场下硅烯纳米盘中拓扑相变的特征。我们的结果可通过 STM 实验观测。