管状棱柱纳米线中的自旋轨道相互作用

我们理论地研究了核心壳纳米线外部区域自旋轨道相互作用，可作为管状棱柱导体。纳米线的多边形横截面导致电子在线周长上的非均匀局域化。在此情况下，低能电子在角区域积聚，若壳薄，导电通道将沿尖锐边缘形成。相比之下，高能电子偏向面部。这两类状态可能被大能隙分隔，若三角形几何形状，能隙可超过室温能量。我们比较了六边形和三角形壳（分别生长于六边形核心和三角形核心）的角州与侧州自旋轨道相互作用。我们发现，自旋轨道分裂及其在有限波矢处能级简并性，强烈取决于管的几何形状。我们证明，若核心与壳材料混合，干净纳米线中观察到的弱自旋轨道耦合可显著增强。此外，我们表明，含自旋轨道相互作用的能谱可用于估计状态间相互作用，表明在低能 regime下，三角形壳可作为三个独立导线工作，而在高能范围内则表现为相互作用系统。