狄拉克电子的本征与外禀自旋霍尔效应

我们研究了由狄拉克方程描述的电子的自旋霍尔效应 (SHE)，该方程被用作铋中 $L$-点附近的有效模型。通过考虑短程非磁杂质，我们平等地计算了外禀与本征贡献。顶点修正考虑了阶梯型与所谓的偏散射型。我们获得的本征 SHE 与 Fuseya 等人 [J. Phys. Soc. Jpn. 81, 93704 (2012)] 的结果一致。发现当系统为 (半) 金属时，外禀贡献主导本征贡献。由偏散射引起的外禀 SHE 正比于 $\Delta / n_{\rm i} u$，其中 $2\Delta$ 为带隙，$n_{\rm i}$ 为杂质浓度，$u$ 为杂质势强度。