Weyl 半导体纳米线中的 RKKY 相互作用

我们在鲁德曼--基尔斯亚--卡苏亚--约森达 (RKKY) 理论框架下，研究了 Weyl 半导体 (WSM) 纳米线表面上局部杂质之间的有效耦合。由于手性费米弧表面态中的运动电子在低能尺度上中介杂质-杂质相互作用，因此自旋动量锁定自然在塑造自旋-自旋关联性方面起核心作用。我们表明，主导的相互作用通道具有不同的来源：虽然 $J_{\phi\phi}$ 项仅源自自旋极化相同且相同方向的费米弧态，但 $J_{\mu\nu}$ 项 ($\mu,\nu = z,r$) 则由自旋极化相反的费米弧态所支配。此外，我们进一步表明，纯表面介导的贡献与涉及费米弧和低能制_bulk 态的贡献具有不同的尺度行为。我们系统地利用解析方法和数值方法对 WSM 纳米线中来自 Bulk 与表面态的 RKKY 耦合贡献进行了解耦。我们的结果表明，WSM 纳米线是一个用于工程化和模拟广泛自旋模型类的灵活平台。