费米弧态中的自旋贝里相位

揭示了外尔半金属纳米线的异常电子性质。其能带色散表现出源自费米弧态的多个部分平坦色散的子带。值得注意的是，最低能量的平坦子带具有有限大小的能隙，这意味着费米弧表面态中的电子易受自旋贝里相位的影响。这被证明是表面电子态中自旋与表面锁定的结果。我们通过从体块外尔哈密顿量推导圆柱形纳米线上费米弧表面态的低能有效理论，验证了这一行为以及费米弧表面态低能有效理论中自旋贝里相位的存在。我们指出，在任何表现出自旋贝里相位 $\pi$ 的表面态中，沿强度为 $hc/(2e)$ 的磁通管会形成一个零能束缚态。这一效应在被位错线穿过的无表面体块系统中得到了突出展示，该系统显示出沿位错线的一维手性模。