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田山东

捐助贵宾 (著名写手)

[交流] 石墨能带图,双极是什么意思?拓扑绝缘体 已有4人参与

石墨存在自旋轨道耦合时候会在界面上出现自旋流,Kane(PRL,95   146802(2005)),这个自旋流具有手征性,就是说两个界面上的自旋流自旋不同,朝相反方向运动,他在解释的时候是在两个极上有态,原来是能隙,现在有两个态了,就是不明白下面这个问题:
所谓的两极就是K,K'两个点Dirac点吗?这两个点上有态为什么就能在边界上存在自旋流呢?实空间的边界跟动量空间的K,K'有何关系呢?
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wmy8802217

木虫 (正式写手)


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按照kane和mele的设想,K和K'的狄拉克点因为自旋轨道耦合会打开能隙,此时体态就变成了绝缘体。。。如果有边缘的话,会有穿过费米能级的四条边缘态(下图从左下到右上的是一个边自旋上和另一个边自旋下简并。。。另一条相反。。因此有手性),分别代表两个边缘上的上下自旋、、、你可以分析四个边缘态的波函数。。。主要是由某一个边缘的电子态组成的
石墨能带图,双极是什么意思?拓扑绝缘体
石墨能带图,双极是什么意思?拓扑绝缘体-1
但是后来姚裕贵教授通过第一性原理计算,发现自旋轨道耦合打开的能隙太小,只能在很低温才能实现量子自旋霍尔效应,难度很大。。。。
凝聚态理论与计算物理
7楼2014-06-10 20:00:24
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wmy8802217

木虫 (正式写手)


小木虫: 金币+0.5, 给个红包,谢谢回帖
引用回帖:
8楼: Originally posted by Phantom_G at 2014-06-15 23:36:27
自旋耦合轨道产生的是自旋分裂,不是打开能隙,在表面有效哈密顿量可以计算出无能隙边缘态。这对于强拓扑绝缘体---也就是简约布里渊区包含一个时间反演对称点(Z2不变量为1),Fermi面穿过时间反演对称点,这时就有线 ...

呃,明显不对。。。。量子自旋霍尔效应都是由自旋轨道耦合打开的能隙,且 不需要外加磁场。
凝聚态理论与计算物理
9楼2014-06-16 07:47:04
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