圆盘状二维拓扑绝缘体边缘态的精确波函数

我们报道了圆盘状二维拓扑绝缘体本征态的精确波函数。研究了能量位于体能隙内的边缘态性质。研究发现，边缘态能量受圆盘半径的影响。对于固定的角动量指数，存在一个临界圆盘半径，低于该半径时不存在边缘态。该临界半径的值随角动量指数的增加而增加。在大圆盘半径极限下，边缘态能量趋近于一个由系统参数决定的极限值，且与角动量指数无关。与该极限值的偏差与半径成反比，其系数与角动量指数成正比。在一般情况下，具有相邻角动量指数的两个边缘态之间的能量差并不相等。精确且解析的波函数也有助于研究二维拓扑绝缘体其他结构中的电子态。