重费米子系统CeAl_3和CeCu_2Si_2的温差电势率和比热的研究

本文从理论上研究了重费米子系统 CeAl_3和 CeCu_2Si_2的温差电势率和比热。结果表明在 TTK 时,系统可用单杂质的 Kondo 理论描述.     

QCD类规范的南部模型中费米子与动力学产生的介子的密度效应

将两味(N_f=2)情况下的QCD类规范的南部模型应用到核物质中并得到了费米子的能隙方程.与四费米子相互作用部分相比,胶子部分对费米子质量约有1/4的贡献.手征序参量与QCD求和规则所预言的结果符合得很好.基于能隙方程,得到了标量与赝标量介子的一系列动力学性质,理论结果很好地符合了实验.     

高分辨差分比热测量方法及在高温超导体研究中的应用

差分比热实验方法是测量两个样品的比热差,具有高达万分之一的比热测量分辨率,适合测量相变时微小的比热变化及宽温区的电子比热.文章介绍了高分辨连续升温差分比热实验的测量原理和测量方法,并以铜氧化物高温超导体Y0.8Ca0.2Ba2Cu3O6+x为例,介绍了差分比热实验手段在宽温区电子比热的获得、正常态赝能隙及超导凝聚能研究等方面的应用.     

能隙为零的半导体的平衡性质

唯象地研究了能隙为零的半导体的平衡性质。费米能级附近态密度的奇异性与空间维数有关,它导致了电子比热和顺磁磁化率等物理量的异常。讨论了可能与此有联系的实验事实。     

光晶格中超流费米气体的能隙孤子

研究了一维光晶格中超流费米气体的能隙孤子. 应用平均场理论和超流费米气体的流体动力学模型, 利用变分法得到了在整个跨越区超流费米气体在光晶格中存在带隙孤子的条件, 即原子间的非线性相互作用项与系统化学势以及晶格深度的相互关系. 通过对超流费米气体的基态能隙孤子空间分布的分析与对比, 揭示了在一维情况下超流费米气体能隙孤子的存在并发现超流费米气体能隙孤子在整个跨越区当系统从Bose-Einstein凝聚端跨越到BCS端时孤子存在的条件与孤子空间分布存在明显的差别.     

Cu掺杂对Kondo绝缘体CeNiSn低温比热的影响

CeNiSn是一种很有趣的重费米子化合物,其基态为Kondo绝缘体.采用化学元素替代的方法研 究Cu掺杂对CeNiSn多晶样品低温比热的影响.在流动高纯氩气的保护下,用电弧炉制备了一 系列的多晶样品CeNi_1-xCu_xSn(x＝0,002,006,008).X射 线粉末衍射分析表明,制备出来的样品均为单相多晶.随着Cu掺杂量的增加,样品的晶格参 数增大.采用绝热热脉冲法测量样品的比热,结果表明随着Cu掺入量的增加,相应样品的低温比热也随之增大,能隙逐渐减小 关键词： 重费米子 Kondo绝缘体 CeNiSn 比热 反铁磁有序     

一维自旋轨道模型中自旋-轨道能隙产生机理分析

讨论考虑洪特耦合的两带赫伯德模型得到的一维自旋轨道模型中自旋-轨道能隙的产生.运用SU(4)赝费米子表象下的平均场理论,计算求得价键序参数、准粒子激发谱能隙和自旋、轨道密度-密度关联函数随系统耦合参数变化的结果.随洪特耦合相互作用由零开始增强,系统激发谱能隙逐渐打开,并且系统在参数取值为J₁/J₂=1/3处由具有阻错的无序状态相变到自旋铁磁有序和轨道反铁磁有序的状态.     

K-2N双受主共掺杂P型ZnO的第一性原理研究

本文采用基于第一性原理的密度泛函理论(DFT)平面波超软赝势方法,计算了未掺杂ZnO和K,K-2N掺杂ZnO体系的晶体结构、能带、电子态密度与光学性质.研究表明:K掺杂ZnO体系,带隙变宽,在费米能级附近引入了较浅的受主能级,费米能级进入到价带中.而K-2N共掺杂体系中,带隙变窄,形成了浅受主能级,这个对改善ZnO的p...     

关于高T_c氧化物超导体的能隙及其超导态下残余电子比热问题

本文讨论了自由载流子负 U 中心相互作用机制下高 T_c 氧化物超导体的能隙和超导态下极低温时残余线性电子比热项的问题。对 La-Sr-Cu-O 和 Y-Ba-Cu-O 两个系统所得的能隙的数值计算结果分别为2△(0)/k_BT_c=4.00和4.22;两系统的超导态下极低温时残余线性电子比热项的电子比热系数分别为 C_1=2.25和3.04 mJ/mol·K^2.这些数值计算结果与实验数据比较大体一致.     

高温超导体的核磁共振研究

本文回顾了用核磁共振技术研究高温超导体的进展，着重介绍局域电荷分布，超导态性质以及赝能隙性质．除了CuO2面上的空穴密度总数外，Cu和O轨道上的空穴数的分布也是决定Tc的一个重要参数．核自旋晶格弛豫率以及奈特位移的实验结果显示，超导态的电子配对是d波单态配对．d波能隙函数里存在节点，使得准粒子从涡线中心“漏”到涡线外面．节点的存在也是非磁性杂质以及晶体无序会导致Tc明显降低的原因．45T高场下的实验发现，高温超导体的零温正常态是“费米弧”金属态．这说明赝能隙态和超导态是两个微观共存的物态．     

关于高T_c氧化物超导体的能隙及其超导态下残余电子比热问题

本文讨论了自由载流子负 U 中心相互作用机制下高 T_c 氧化物超导体的能隙和超导态下极低温时残余线性电子比热项的问题。对 La-Sr-Cu-O 和 Y-Ba-Cu-O 两个系统所得的能隙的数值计算结果分别为2△(0)/k_BT_c=4.00和4.22;两系统的超导态下极低温时残余线性电子比热项的电子比热系数分别为 C_1=2.25和3.04 mJ/mol·K~2.这些数值计算结果与实验数据比较大体一致.     

金红石型TiO2点缺陷性质的第一性原理研究

本文运用基于局域密度泛函和赝势的第一性原理方法研究了金红石相TiO2点缺陷的电子性质,结果表明氧空位缺陷使晶体的费米能量升高,在能隙中没有产生杂质能级.钛空位缺陷使晶体的费米能量降低,并在价带顶部产生了一个杂质能级,与价带顶能量相差约0.4 eV.本文还计算了金红石相TiO2在具有氧空位和钛空位点缺陷情况下的键长变化、态密度和电荷布居状况.     

闪锌矿结构AlSb空位缺陷性质的第一性原理研究

采用基于密度泛函理论(DFT)第一性原理的平面波超软赝势方法,计算含有锑空位和铝空位的AlSb电子结构,发现空位引起周围原子弛豫,晶体结构发生畸变.在此基础上研究了空位缺陷对闪锌矿型AlSb体系电子结构的影响,结果表明,铝空位缺陷使锑化铝费米能级降低,带隙变窄;而锑空位缺陷则使锑化铝费米能级升高,带隙变窄,同时,锑化铝的半导体类型由p型变为n型.对光学性质的研究发现,由于空位的引入使其邻近原子电子结构发生变化,使得空位缺陷系统光学性质的变化主要集中在低能量区域.     

超声测量证实铜基超导体中一个长期找寻的相变

铜氧化合物高温超导体发现至今已过25年,但该材料的许多方面仍然充满着挑战。超导机理仅仅是其中的一个谜,在超导转变温度 Tc之上,铜基超导体表现出了许多目前的凝聚态理论无法解释的、错综复杂的实验现象。最大的谜团之一是“赝能隙”的本源。“赝能隙”在铜基超导体的相图中占据很大一片区域(见图1),电荷载流子的状态非常类似于超导态,但是材料的电阻仍然很大。目前存在两种可能的解释：一种认为赝能隙代表材料逐步进入超导态的过渡区;另一种认为赝能隙态是一种不同于超导态的特殊物态。近期的实验支持了后一种观点,但是,作为确凿的证据,赝能隙刚刚出现时的热力学相变特征却难以找寻。     

闪锌矿结构AlSb空位缺陷性质的第一性原理研究

采用基于密度泛函理论(DFT)第一性原理的平面波超软赝势方法，计算含有锑空位和铝空位的电子结构，发现空位引起周围原子弛豫，晶体结构发生畸变。在此基础上研究了空位缺陷对闪锌矿型AlSb体系电子结构的影响，结果表明，铝空位缺陷使锑化铝费米能级降低，带隙变窄；而锑空位缺陷则使锑化铝费米能级升高，带隙变窄，同时，锑化铝的半导体类型由p型变为n型。对光学性质的研究发现，由于空位的引入使其邻近原子电子结构发生变化，使得空位缺陷系统光学性质的变化主要集中在低能量区域。     

常压和高压合成MgB2的低温比热及两个超导能隙研究

测量了常压和高压合成MgB2超导样品6K—80K的比热,并在数据拟合中考虑了爱因斯坦振动模的贡献,得到其电子比热数据.解释了超声测量得到的德拜温度和低温比热拟合结果之间的巨大差异.并且在12K附近观察到了异常的电子比热,此异常来源于MgB2的第二个能隙.此外,对高压和常压合成对样品的影响做了初步分析. 关键词： 低温比热 MgB2 能隙     

Sc掺杂ZnO的电子结构和光学性质的影响

本文采用基于第一性原理的密度泛函理论(DFT)平面波超软赝势方法,研究了Sc掺杂ZnO体系的晶体结构、电子结构和光学性质.在对sc掺杂结构优化的基础上对其进行了数值模拟计算,结果表明:随着Sc原子的掺入,体系的晶格常数稍微变大,键长变长,体积变大,系统总能增大,费米能级进入导带,体系逐渐呈金属性,带隙变宽且随着掺杂浓度...     

利用比热手段证明氧化物超导体正常态有电子库珀对存在

文章简单介绍了氧化物超导体机理问题研究中最核心的问题之一,即超导与赝能隙关系的最新进展状态.介绍了利用高精度比热测量所发现的在欠掺杂样品的正常态有电子配对存在的证据,指出超导凝聚过程是非BCS型.比热数据显示,在重过掺区域,超导转变温度附近的比热跳变非常之陡,超导凝聚所造成的熵变满足守恒规律.然后到欠掺杂区,这个比热跳变变得很矮,而且在正常态仍然测量到一个与磁场相关的比热部分,表现在比热系数有一个很长的尾巴拖到高温区.计算到Tc附近的超导熵不满足守恒律,但是积分到高温后,即考虑到尾巴部分后,熵就接近守恒.这说明,在欠掺杂超导体的正常态已经有电子配对,但是没有建立起宏观超导相干态.氧化物超导体中的超导凝聚过程不是BCS型的.     

专题导读

正重费米子化合物是一类典型的强关联电子体系,通常存在于含有f电子的镧系或者锕系金属间化合物中,近期在一些过渡金属化合物中也发现了类似的重费米子行为。在该类化合物中,局域电子与导带电子通过近藤效应杂化而形成复合费米子,其电子有效质量可高达自由电子的上千倍,"重费米子"因此得名。此外,局域电子与导带电子杂化会在费米能级附近打开一个能隙,根据能隙的大小以及费米能级的位置,重费米子体系可以是金属、半金属、半导体甚至绝缘体。     

Tsvelik—Reizer唯象模型中的非费米液体行为

我们研究了电子比热、直流电阻率、电子磁化率在非费米液体重费米子体系的Ｔｓｖｅｌｉｋ－Ｒｅｉｚｅｒ唯象模型中表现出的非费米液体行为。考虑到电子与集体激发的相互作用，在低频和长波长极限下，在单圈图近似内我们首先计算了电子自能，得到与边缘费米液体理论中的电子自能非常相似的结果。利用电子自能的结果，我们计算了电子比热，发现从Ｔｓｖｅｌｉｋ－Ｒｅｉｚｅｒ模型得到的电子比热与非费米液体重费米子体系上的实验结果