基于高阶扰动理论的 Ge/Si 核/壳纳米线有效哈密顿量
介观与纳米尺度物理
2025-11-18 v1
摘要
我们采用扰动理论方法理论性地探讨了德氏体/硅核/壳圆柱形纳米线中空穴的电子结构。该方法可获得用于实验相关生长方向下最低几个亚带（直至五阶）的可解释且可迁移的有效低能模型。特别是，我们能够解析更高阶的耦合项，例如有效质量随磁场的依赖性。我们的研究发现，对于低对称性生长方向，最低亚带的轨道反演导致低阶有效系数发生显著变化。我们表明，对于低对称性生长方向，由于竞争性对称效应，直接 Rashba 自旋轨道相互作用的强度会减弱。最后，我们发现，受约束的空穴有效质量可以发散，从而产生准平坦能带，这对于关联态具有吸引力。我们展示了如何调节单个自旋带的有效质量，使其能够选择性地调至其发散点。
引用
@article{arxiv.2511.11809,
title = {Effective Hamiltonians for Ge/Si core/shell nanowires from higher order perturbation theory},
author = {Sebastian Miles and A. Mert Bozkurt and Dániel Varjas and Michael Wimmer},
journal= {arXiv preprint arXiv:2511.11809},
year = {2025}
}