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关联体系多种量子有序态的竞争与调控
1
作者 彭瑞 徐海超 +5 位作者 吴涛 谢燕武 周毅 刘洋 沈大伟 封东来 《中国基础科学》 2022年第5期30-40,共11页
对关联电子材料中复杂量子有序态的调控研究将加深人们对材料基本现象与规律的认识,并促使产生新的关键技术和器件。本文对量子材料中复杂有序态的探测与调控进行了介绍和总结。在量子有序态测量相关的实验技术与仪器创新方面详细介绍... 对关联电子材料中复杂量子有序态的调控研究将加深人们对材料基本现象与规律的认识,并促使产生新的关键技术和器件。本文对量子材料中复杂有序态的探测与调控进行了介绍和总结。在量子有序态测量相关的实验技术与仪器创新方面详细介绍固体离子导体门电压调控和弹性软X射线共振散射两种新型技术手段,并以自旋液体态和轨道密度波为例介绍新奇量子态的实验探测进展,同时还以铁基超导体及铈基4f电子体系为例系统介绍量子态的相互作用和调控研究。这些系统性的研究成果能够加深人们对相关关键科学问题的认识,并为未来的应用奠定基础。 展开更多
关键词 关联电子材料 量子有序态 高温超导 重费米子体系 弹性软X射线共振散射 固态离子门
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拓扑近藤绝缘体 被引量：2
2
作者 李璐 《物理》 CAS 北大核心 2020年第9期595-601,共7页
拓扑近藤绝缘体自10年前被提出后,很快成为第一个被实验证实的强关联拓扑材料。文章回顾了拓扑近藤绝缘体六硼化钐中的重要实验结果,并进一步分析了该材料中的关键科学问题和对未来研究的展望。
关键词 拓扑材料 强关联材料 量子振荡
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轨道量子序的调制与应用
3
作者 盛志高 孙玉平 《物理》 CAS 北大核心 2014年第5期319-329,共11页
在特定条件下,关联电子材料中最外层电子的轨道在空间上有序排列,形成轨道量子序。伴随轨道量子序的构建和解构,关联体系中有着丰富的量子临界现象,蕴含着崭新的物理内涵,并有着重要的应用前景。文章从关联电子材料中轨道量子序的特征出... 在特定条件下,关联电子材料中最外层电子的轨道在空间上有序排列,形成轨道量子序。伴随轨道量子序的构建和解构,关联体系中有着丰富的量子临界现象,蕴含着崭新的物理内涵,并有着重要的应用前景。文章从关联电子材料中轨道量子序的特征出发,介绍了轨道量子序的构建与解构中的一些基本物理问题,以及近年来在轨道量子序调制及应用方面的热点研究方向与研究进展。 展开更多
关键词 关联电子材料 轨道量子序 量子临界现象 层展现象
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局域屏蔽库伦修正方法及其对EuX(X=O,S,Se,Te)的应用
4
作者 王越超 蒋鸿 《中国稀土学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第1期124-134,共11页
含有开壳层4f局域电子的稀土材料体系,因其独特的物理化学性质而在基础和应用研究领域受到广泛关注。从第一性原理理论计算的角度,通常的局域密度近似或广义梯度近似下的密度泛函理论(DFT)方法,因为对局域f-电子的描述存在严重的自相互... 含有开壳层4f局域电子的稀土材料体系,因其独特的物理化学性质而在基础和应用研究领域受到广泛关注。从第一性原理理论计算的角度,通常的局域密度近似或广义梯度近似下的密度泛函理论(DFT)方法,因为对局域f-电子的描述存在严重的自相互作用误差,难以正确描述这一类强关联体系的基态性质。被广泛地应用于强关联材料的第一性原理计算的DFT+U方法,通常需要人为指定屏蔽库伦作用参数,削弱了它对新体系的预测能力。本工作中,我们在密度泛函理论的框架下,采用Thomas-Fermi模型,发展了一种体系自洽的局域屏蔽库伦修正方法,该方法基于局域空间内的电子密度自洽地获得体系依赖的屏蔽作用参数。将该方法应用于研究Eu X(X=O,S,Se,Te)体系的电子能带结构和磁性质,取得了较为合理的结果,验证了方法的有效性。 展开更多
关键词 密度泛函理论 屏蔽库伦作用 强关联体系 局域屏蔽库仑修正
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氧化物分子束外延技术及其在关联材料电子态研究中的应用
5
作者 封东来 沈大伟 +1 位作者 徐海超 彭瑞 《物理》 CAS 北大核心 2012年第4期211-216,共6页
氧化物分子束外延薄膜和异质结生长技术近年来迅速发展,人们已实现以单原子层的精度来精确生长多种复杂量子材料,有力地推动了铜氧化物高温超导电性、二维电子气、氧化物电子学和自旋电子学器件等领域的研究.文章介绍了氧化物分子束外... 氧化物分子束外延薄膜和异质结生长技术近年来迅速发展,人们已实现以单原子层的精度来精确生长多种复杂量子材料,有力地推动了铜氧化物高温超导电性、二维电子气、氧化物电子学和自旋电子学器件等领域的研究.文章介绍了氧化物分子束外延的技术关键,并以La1-xSrxMnO3薄膜为例,介绍了钙钛矿结构的氧化物薄膜生长和刻画.特别是文章作者通过建立超高真空下的原位样品传送系统,可把薄膜样品直接传送到角分辨光电子能谱仪中,实现了薄膜的原位电子结构测量.所测得的La1-xSrxMnO3的电子结构与能带计算结果较为相符.而此类立方结构的、不可解理材料的电子结构,过去往往是无法直接测量的. 展开更多
关键词 氧化物异质结构 关联材料 氧化物分子束外延 角分辨光电子能谱
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量子材料中的有序现象及其调控的研究进展
6
作者 吴涛 周毅 +3 位作者 谢燕武 徐海超 沈大伟 封东来 《中国基础科学》 2019年第1期12-27,共16页
关联体系中多种量子有序态的竞争催生了极其丰富的物理性质和相图,对它们的研究将加深人们对量子材料中基本现象和规律的认识。而对量子序调控机制的研究,将有可能产生新的关键技术和新原理原型器件。本综述介绍了国家重点研发计划项目&... 关联体系中多种量子有序态的竞争催生了极其丰富的物理性质和相图,对它们的研究将加深人们对量子材料中基本现象和规律的认识。而对量子序调控机制的研究,将有可能产生新的关键技术和新原理原型器件。本综述介绍了国家重点研发计划项目"关联体系多种量子有序态的竞争与调控"执行两年来,在量子材料的自旋量子纠缠序、向列序、电荷序、轨道序、超导序和拓扑序等多种量子有序态的机理与调控研究中取得的主要进展。着重介绍发现了多种基于有机-无机杂化结构的超导体系和一系列含稀土元素的新型铁基超导体,在自旋液体中发现分数化的激发,对FeSe1-xSx中向列序与超导序相互作用和Li0.8Fe0.2OHFeSe表面电子结构和超导电性的研究,对重费米子体系中电子的局域行为和巡游行为的相互作用的研究,以及实现了固体离子门电压的调控技术并得到了多种体系的相图等重要发现。这些研究成果加深了我们对量子序的认识,建立了研究和控制量子序的手段,也为未来量子序的应用打下了基础。 展开更多
关键词 关联电子材料 向列序 超导 电荷序 轨道序 磁有序 相图与调控 固体离子门电压
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关联电子材料的自旋态限域调控与自旋电子器件应用研究进展
7
作者 孙继荣 张远波 +14 位作者 成昭华 孙阳 禹日成 刘邦贵 陈沅沙 殷立峰 肖江 吴骅 王文彬 闵泰 马飞 吴义政 金晓峰 赵海斌 沈健 《中国基础科学》 2019年第1期28-33,44,共7页
关联电子材料具有丰富的自旋序,包括铁磁、反铁磁、亚铁磁、螺旋磁序等,这些自旋序与电子轨道态、电荷空间分布等其他量子态存在强烈耦合,因而可以通过外场来实现不同自旋序的时域和空域调控。相对于存在化学界面的传统异质结构,在关联... 关联电子材料具有丰富的自旋序,包括铁磁、反铁磁、亚铁磁、螺旋磁序等,这些自旋序与电子轨道态、电荷空间分布等其他量子态存在强烈耦合,因而可以通过外场来实现不同自旋序的时域和空域调控。相对于存在化学界面的传统异质结构,在关联电子材料中利用外场限域调控,可以实现无化学界面的不同自旋序结构的空间可控排列,从而构筑基于同一材料的新型自旋电子器件。本项目围绕关联电子体系多量子态的调控规律展开,通过自旋电子学与量子物理、表面物理以及电介质物理的交叉,探索具有多场(磁场、电场、光场、应变场)可控性的新型关联自旋电子材料,发展新型的多场调控技术,揭示自旋序与量子态耦合机理,设计新型自旋电子器件,进而实现在同一关联电子材料中集成非挥发性自旋存储与逻辑运算功能。 展开更多
关键词 非冯诺依曼架构 自旋电子学 关联电子材料 非易失性 自旋存储 逻辑运算
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铁基超导体磁激发的共振非弹性X射线散射研究
8
作者 刘瑞鲜 张文婷 鲁兴业 《中国科学：物理学、力学、天文学》 CSCD 北大核心 2023年第12期131-143,共13页
在铁基超导材料中,超导电性通常起源于对反铁磁母体的载流子掺杂.随着掺杂量的增加,反铁磁长程序逐渐被抑制,超导出现并在反铁磁序消失的边缘达到最佳Tc.在最佳和过掺杂区域,虽然已经不存在任何反铁磁长程序,但仍然存在很强的反铁磁涨落... 在铁基超导材料中,超导电性通常起源于对反铁磁母体的载流子掺杂.随着掺杂量的增加,反铁磁长程序逐渐被抑制,超导出现并在反铁磁序消失的边缘达到最佳Tc.在最佳和过掺杂区域,虽然已经不存在任何反铁磁长程序,但仍然存在很强的反铁磁涨落.在铜氧化物和铁基高温超导体中,很多实验证据表明自旋为1的反铁磁涨落极有可能是超导电子配对的媒介,而驱动这一配对的则是电子间的反铁磁关联.因此,从实验上研究铁基超导体的磁激发谱及其对掺杂的依赖关系,获得反铁磁关联能等信息,对理解铁基超导的微观机制至关重要.在过去十几年中,非弹性中子散射(Inelastic Neutron Scattering,INS)在测定铁基超导材料中的磁激发方面发挥了主导作用.在过去十年中,共振非弹性X射线散射(Resonant Inelastic X-ray Scattering,RIXS),作为一种可以测量过渡族金属化合物中磁激发的实验技术,被用于铁基超导体中磁激发及其演化的研究.由于RIXS具有元素敏感、价态敏感、光通量高等优点,在铁基超导材料磁激发的相关研究中,发挥了独特的作用.本文从RIXS的特点出发,回顾了铁基超导体中磁激发的RIXS研究结果,讨论了RIXS在进行这些研究时表现出的优势和不足.通过这些讨论,本文强调了在铁基超导体元激发的研究中,利用RIXS独特优势的重要性. 展开更多
关键词 铁基超导 磁激发 共振非弹性X射线散射 关联电子材料
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关联电子材料中磁激发的非弹性中子和X射线散射探测 被引量：1
9
作者 刘瑞鲜 唐绮 鲁兴业 《中国科学：物理学、力学、天文学》 CSCD 北大核心 2022年第7期51-73,共23页
在关联电子体系中,多种形式的磁性相互作用可能会诱导产生丰富的磁性基态,包括反铁磁莫特绝缘体、反铁磁洪特金属、量子自旋液体、低维量子磁体等.为了理解这些基态产生的微观机制及相关物理,首先需要测量其中的磁激发,通过对磁激发的... 在关联电子体系中,多种形式的磁性相互作用可能会诱导产生丰富的磁性基态,包括反铁磁莫特绝缘体、反铁磁洪特金属、量子自旋液体、低维量子磁体等.为了理解这些基态产生的微观机制及相关物理,首先需要测量其中的磁激发,通过对磁激发的动力学结构因子进行理论建模和分析可以获得其中自旋-自旋相互作用的详细信息.目前,人们已经发展了多种实验技术来测量磁性体系中的自旋动力学.在这些探测手段中,非弹性中子散射(Inelastic Neutron Scattering,INS)和共振非弹性X射线散射(Resonant Inelastic X-ray Scattering,RIXS),已经被证明是在大范围动量和能量空间中测量磁激发的最有力的、互补的两种实验手段.INS测量磁激发在理论和实验方面都已经发展得相当成熟,但实验中通常需要大量的单晶样品,而RIXS是一种正在快速发展的实验技术,最大的优点之一是可以测量包括薄膜和异质结在内的很小的单晶样品.在本文中,我们主要讨论了INS和RIXS在研究几类典型强关联材料时的比较和互补性.INS和RIXS结合将使我们能够测量包含低维材料在内的几乎所有磁性关联电子材料中的磁激发,进而促进这些材料中关键科学问题的最终解决. 展开更多
关键词 磁激发 非弹性中子散射 共振非弹性X射线散射 关联电子材料
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准一维强关联梯子型材料反常的输运性质
10
作者 黄英 秦吉红 冯世平 《北京师范大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2003年第2期204-208,共5页
在t J模型下 ,应用Fermion spin理论研究了准一维强关联梯子型材料的输运行为 .研究结果表明 ,这类材料中电子的带电自由度和自旋自由度相分离成为带电的holon和不带电的spinon ,而反常的输运性质主要是由holons的散射而决定 ,同时梯子... 在t J模型下 ,应用Fermion spin理论研究了准一维强关联梯子型材料的输运行为 .研究结果表明 ,这类材料中电子的带电自由度和自旋自由度相分离成为带电的holon和不带电的spinon ,而反常的输运性质主要是由holons的散射而决定 ,同时梯子型材料中 2条链之间的强的量子干涉作用可以导致输运性质偏离一维系统的输运行为 . 展开更多
关键词 准一维强关联梯子型材料 输运性质 T-J模型 Fermion-spin理论 超导体 低温反常物理性质
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