垂直磁场中圆柱表面的蛇形态

我们将封闭圆柱面上的电子态作为核壳纳米线模型进行计算。圆柱长度可为无限或有限。我们在圆柱圆周上定义基点，并考虑一个垂直于圆柱轴、方向由南向北的空间均匀磁场。电子的轨道运动取决于磁场的径向分量，该分量沿圆周分布不均匀：在北极和南极处等于总磁场，而在东侧和西侧处为零。对于强磁场，当磁长度与圆柱半径相当时，北极和南极处的电子态变为局域化的回旋轨道，而东侧和西侧处的态则变为沿圆柱传播的细长蛇形轨道。回旋态的能量随磁场增加而增加，而蛇形态的能量保持稳定。因此，在高磁场下，电子密度在北极和南极处消失，并集中在东侧和西侧。我们包含了线性 Rashba 和 Dresselhaus 模型的自旋 - 轨道相互作用。对于有限长度的圆柱，Dresselhaus 相互作用会产生相对于导线中心的电荷密度轴向扭曲，这种扭曲在 Rashba 相互作用存在时可能会被放大。