Класи проєктивних представлень у визначенні симетрії колективних спінорних збуджень та їхньої дисперсії в кристалах і періодичних наноструктурах

• Veröffentlicht in: Доповіді НАН України
• Datum: 2021
• Hauptverfasser: Булавін, Л.А., Губанов, В.О., Науменко, А.П.
• Format: Artikel
• Sprache: Ukrainisch
• Veröffentlicht: Видавничий дім "Академперіодика" НАН України 2021
• Schlagworte: Фізика
• Online Zugang: https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/180403
• Назва журналу: Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
• Zitieren: Класи проєктивних представлень у визначенні симетрії колективних спінорних збуджень та їхньої дисперсії в кристалах і періодичних наноструктурах / Л.А. Булавін, В.О. Губанов, А.П. Науменко // Доповіді Національної академії наук України. — 2021. — № 2. — С. 38-50. — Бібліогр.: 11 назв. — укр.

Розглянуто розподіл електронних елементарних збуджень у кристалах і періодичних наноструктурах за
 незвідними проєктивними представленнями відповідних проєктивних класів точкових і просторових груп
 симетрії та залежність проєктивних класів від структури нетривіальних трансляцій просторових груп.
 Головну увагу приділено встановленню двозначних незвідних проєктивних представлень і відповідних їм проєктивних класів з урахуванням спіну електрона, коли хвильовими функціями електронних станів є двозначні спінорні орбіталі. Описано методики побудови фактор-систем, проєктивно еквівалентних (p-еквівалентних) фактор-систем, притаманних певному проєктивному класу проєктивних представлень, та
 методики зведення їх до р-еквівалентного стандартного вигляду. Запропоновано нову класифікацію проєктивних класів для гексагональних структур, а також побудовано коректну таблицю симетрійних перетворень спінорів. Показано, що встановлення проєктивних класів проєктивних представлень і їх змін для
 різних точок зон Бріллюена в кристалічному графіті γ-С і двоперіодичній структурі одношарового графену
 CL1 дає можливість надати якісну симетрійну інтерпретацію дисперсії електронних збуджень у кристалічному графіті і одношаровому графені. Зокрема, це дає змогу виявити спінзалежні розщеплення електронних станів у їх зонах Бріллюена, які обумовлені спін-орбітальною взаємодією в спінорних орбіталях. The distribution of electronic elementary excitations in crystals and periodic nanostructures according to irreducible
 projective representations of the corresponding projective classes of point and spatial symmetry groups
 and the dependence of projective classes on the structure of nontrivial translations of spatial groups are considered.
 The main attention is paid to the establishment of two-valued irreducible projective representations
 and corresponding projective classes taking into account the electron spin, when the wave functions of electronic
 states are two-valued spinor orbitals. This paper presents methods for constructing factor systems that
 are projectively equivalent (p-equivalent) factor systems, inherent in a certain projective class of projective
 representations, and methods for reducing them to the p-equivalent standard form. A new classification of projective
 classes for hexagonal structures is proposed, and a correct table of symmetric transformations of spinors
 is constructed. It is shown that the establishment of projective classes of projective representations and their
 changes for different points of Brillouin zones in crystalline graphite γ-C and two-period structure of singlelayer
 graphene CL1 makes it possible to provide qualitative symmetric interpretation of electron excitation
 dispersion in crystalline graphite and single-layer graphene. In particular, it makes it possible to detect spindependent
 cleavages of electronic states in their Brillouin zones, which are due to the spin-orbit interaction in
 spinor orbitals.