Локализованные в наноструктурах дырки во внешнем магнитном поле: $g$-фактор и смешивание состояний

Теоретически исследованы энергетический спектр и волновые функции дырок в валентной зоне в полупроводниковых наносистемах – квантовых ямах, проволоках и точках – в присутствии внешнего магнитного поля. Прослежена зависимость зеемановского расщепления основного состояния дырки при изменении параметров размерного квантования с учетом сложной структуры валентной зоны и магнитоиндуцированного смешивания дырочных состояний. Приведены аналитические формулы, описывающие эффект Зеемана в валентной зоне в предельных случаях квантового диска, сферически-симметричной квантовой точки и квантовой проволоки. Показано, что величина $g$-фактора дырки крайне чувствительна к составу дырочного состояния (тяжелая или легкая дырка), а следовательно, к геометрии потенциала размерного квантования.