g -factor symmetry and topology in semiconductor band states

对称(几何) 拓扑(电路) 半导体 物理 凝聚态物理 量子力学 数学 几何学 组合数学
作者
M. M. Sharma,David P. DiVincenzo
出处
期刊:Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America [National Academy of Sciences]
卷期号:121 (31)
标识
DOI:10.1073/pnas.2404298121
摘要

The [Formula: see text] tensor, which determines the reaction of Kramers-degenerate states to an applied magnetic field, is of increasing importance in the current design of spin qubits. It is affected by details of heterostructure composition, disorder, and electric fields, but it inherits much of its structure from the effect of the spin-orbit interaction working at the crystal-lattice level. Here, we uncover interesting symmetry and topological features of [Formula: see text] for important valence and conduction bands in silicon, germanium, and gallium arsenide. For all crystals with high (cubic) symmetry, we show that large departures from the nonrelativistic value [Formula: see text] are guaranteed by symmetry. In particular, considering the spin part [Formula: see text], we prove that the scalar function [Formula: see text] must go to zero on closed surfaces in the Brillouin zone, no matter how weak the spin-orbit coupling is. We also prove that for wave vectors [Formula: see text] on these surfaces, the Bloch states [Formula: see text] have maximal spin-orbital entanglement. Using tight-binding calculations, we observe that the surfaces [Formula: see text] exhibit many interesting topological features, exhibiting Lifshitz critical points as understood in Fermi-surface theory.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
pangchoua关注了科研通微信公众号
刚刚
刚刚
烟花应助承乐采纳,获得10
1秒前
白元正完成签到,获得积分10
1秒前
Na发布了新的文献求助10
2秒前
番茄炒西红柿完成签到,获得积分10
2秒前
Ansaista完成签到,获得积分10
2秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
3秒前
科研通AI5应助asfos采纳,获得10
3秒前
3秒前
3秒前
dagongren完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
猪猪hero发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
科研通AI5应助Bairkk采纳,获得10
5秒前
jack发布了新的文献求助10
6秒前
英俊的铭应助美好蝴蝶采纳,获得10
6秒前
笑笑的妙松完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
卢雅妮完成签到 ,获得积分10
6秒前
wayne完成签到 ,获得积分10
6秒前
拼搏绿柳完成签到,获得积分10
7秒前
PGZ完成签到,获得积分10
7秒前
玉子完成签到,获得积分10
7秒前
冷酷太清发布了新的文献求助10
7秒前
Vivian完成签到,获得积分10
7秒前
ding应助大王采纳,获得10
7秒前
anyon完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
8秒前
你眼带笑完成签到 ,获得积分10
8秒前
NexusExplorer应助有人喜欢蓝采纳,获得10
9秒前
9秒前
9秒前
嘛嘛嘛发布了新的文献求助10
10秒前
共享精神应助勇者义彦采纳,获得10
10秒前
10秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Разработка технологических основ обеспечения качества сборки высокоточных узлов газотурбинных двигателей,2000 1000
Vertebrate Palaeontology, 5th Edition 500
ISO/IEC 24760-1:2025 Information security, cybersecurity and privacy protection — A framework for identity management 500
碳捕捉技术能效评价方法 500
Optimization and Learning via Stochastic Gradient Search 500
Nuclear Fuel Behaviour under RIA Conditions 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 内科学 生物化学 物理 计算机科学 纳米技术 遗传学 基因 复合材料 化学工程 物理化学 病理 催化作用 免疫学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4697836
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4067197
关于积分的说明 12574406
捐赠科研通 3766683
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2080151
邀请新用户注册赠送积分活动 1108299
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 986614