Weyl 半金属量子点的低能电子性质
介观与纳米尺度物理
2019-08-13 v1
摘要
为了在纳米电子学中的潜在应用，研究 Weyl 半金属纳米结构的性质是必要的。在此，我们使用仅包含两个 Weyl 点的最简单模型 Hamiltonian 研究了 Weyl 半金属量子点。我们关注低能电子结构，并展示了其与三维 Weyl 半金属的对应关系，例如 Weyl 点和 Fermi 弧。我们发现在 Fermi 能级附近同时存在表面态和体态。体态的直接能隙达到极小值，其位置由 Weyl 点确定。存在一个仅有几个取值的量子数来支持表面态，该量子数是 Fermi 弧的投影。我们详细研究了表面态的性质，包括圆形持续电流、轨道磁矩和手性自旋极化。表面态将被强磁场破坏并逐渐演化为 Landau 能级。我们推导出了在有无磁场情况下描述表面态能谱和电子性质的简洁表达式。此外，由于量子点具有最大的表面积体积比，本研究可能有助于设计一种通过分离表面态信号来验证 Weyl 半金属的方法。
引用
@article{arxiv.1708.02782,
title = {Low-energy electronic properties of Weyl semimetal quantum dot},
author = {Zhang Shu-feng and Zhang Chang-wen and Wang Pei-ji and Sun Qing-feng},
journal= {arXiv preprint arXiv:1708.02782},
year = {2019}
}