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几何形状对半导体纳米环中自旋轨道 Kramers 态的影响

介观与纳米尺度物理 2019-09-11 v1

摘要

具有自旋轨道相互作用的窄半导体通道的 Kramers 双重态中所编码的自旋-轨道简并态的全纯操控,被证明与纳米结构的几何形状紧密交织。双重简并态的存在不足以保证仅通过改变 Rashba 自旋轨道耦合就能产生非平凡混合。我们证明,在纳米尺度量子环中,任意非均匀曲率与自旋轨道振幅的绝热变化(例如通过电场门控)的组合,通常可用于获得简并态的非平凡组合。纳米结构的形状对称性起到约束绝热量子演化的作用。对于圆环,沿参数空间中非循环路径不产生几何相位;显著的是,对于一般的镜像对称形变环,自旋轨道驱动可导致一系列动力学量子相变。我们明确展示了这一现象,并提出了通过测量进入半导体通道的电子隧穿振幅变化来探测此类拓扑转变的途径。

关键词

引用

@article{arxiv.1903.02455,
  title  = {Effects of geometry on spin-orbit Kramers states in semiconducting nanorings},
  author = {G. Francica and P. Gentile and M. Cuoco},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1903.02455},
  year   = {2019}
}

备注

5 pages, 3 figures