新型钙钛矿铜氧材料Sr8 CaRe3 Cu4 O24的亚铁磁和轨道有序性质

用密度泛函理论和格林函数方法研究了新型钙钛矿铜氧材料Sr8CaRe3Cu44O24的电子结构和磁性性质.所得结果与实验符合得很好,表明这种材料是绝缘体,每个元胞有1.0μB的磁矩.磁矩主要在Cu原子上,相邻Cu原子上的磁矩反平行排列.非磁的Re原子使得Cu上的d轨道有序排列,这导致这种材料有很高的居里温度(TC≈440K).基于密度泛函的结果,用海森伯模型描述了材料的电子自旋自由度,并用格林函数方法研究了材料有限温度下的磁性行为,所得结果和实验一致,表明自旋为1和自旋为1/2磁矩交错排列的海森伯模型可很好地描述这种材料的磁性性质.     

钙钛矿结构材料Sr8CaRe3Cu4O24压力效应的研究

 基于密度泛函理论,运用局域轨道密度近似+哈伯德相互作用和平均场方法,研究了新型钙钛矿结构材料Sr₈CaRe₃Cu₄O₂₄在不同压强下的机械、电磁性质,并探讨该材料的居里温度T_C随压强变化的规律。计算结果表明：T_C随着压强的增加而升高,费米面附近能隙逐渐减小。最后通过海森伯模型对此作出了较为合理的解释。     

Competition of Quantum Anomalous Hall States and Charge Density Wave in a Correlated Topological Model

We investigate the topological phase transition driven by non-local electronic correlations in a realistic quantum anomalous Hall model consisting of d_xy–d_x²-y² orbitals. Three topologically distinct phases defined in the noninteracting limit evolve to different charge density wave phases under correlations. Two conspicuous conclusions were obtained: The topological phase transition does not involve gap-closing and the dynamical fluctuations significan...     

新型钙钛矿铜氧材料Sr8 CaRe3 Cu4 O24的亚铁磁和轨道有序性质

用密度泛函理论和格林函数方法研究了新型钙钛矿铜氧材料Sr8CaRe3Cu4O24的电子结构和磁性性质．所得结果与实验符合得很好，表明这种材料是绝缘体，每个元胞有1.0μ8的磁矩．磁矩主要在Cu原子上，相邻Cu原子上的磁矩反平行排列．非磁的Re原子使得Cu上的d轨道有序排列，这导致这种材料有很高的居里温度（Tc≈440K）．基于密度泛函的结果，用海森伯模型描述了材料的电子自旋自由度，并用格林函数方法研究了材料有限温度下的磁性行为，所得结果和实验一致，表明自旋为1和自旋为1／2磁矩交错排列的海森伯模型可很好地描述这种材料的磁性性质．     

掺杂Sr8 CaRe3 Cu4 O24:一种可能具有半金属性和大的氧磁矩的材料

用密度泛函理论方法仔细研究了新型钙钛矿铜氧材料Sr8CaRe3Cu4O24的电子结构和磁性性质，发现掺杂将使得这种材料表现出非常奇特的性质：（1）用W或Mo替代Re，将使得材料变成半金属，同时它的磁转变温度仍然很高；（2）对Sr8CaRe3Cu4O24进行空穴掺杂，也将使它变为具有高磁转变温度的半金属材料。更为奇特的是，空穴掺杂将导致O原子上有很大的磁矩。因此，Sr8CaRe3Cu4O24很有可能是一种有广阔应用前景的磁性材料。     

MgNi2Bi4弹性和电子性质的第一性原理研究

Bi基化合物因其奇异的结构和物化性质备受科研人员关注MgNi₂Bi₄是实验上合成的一种新型泡利顺磁性层状金属材料,弱的层间相互作用表明它可能是一种潜在的二维材料本文利用第一性原理计算研究了块体和单层MgNi₂Bi₄材料的弹性和电子性质,结果显示块体MgNi₂Bi₄是一种具有复杂费米面的非磁延展性金属.小的解离能表明在实验上可能可以制备得到单层MgNi₂Bi₄,进一步计算表明单层MgNi₂Bi₄仍为典型的金属材料.我们对MgNi₂Bi₄材料弹性和电子结构的计算和分析有助于未来对该材料的进一步研究.     

基于对称性指标预测拓扑材料

拓扑材料是凝聚态物理和材料科学领域的前沿课题。随着理论方法的发展,最近人们在大规模筛选拓扑材料方向取得了多个进展。文章着重介绍作者基于对称性指标理论发展的根据在原子绝缘体基组展开系数高效判断材料拓扑性质的方法,以及相关的典型材料。人们预言的数千个新的拓扑体系为进一步深入研究拓扑材料提供了基础。     

Dependence of in—tube doping on the radius and helicity of single—wall carbon nanotubes

Using the Lennard－Jones interaction potential between the impurity atom and carbon atom, we have studied the dependence of in-tube impurity doping on the radius of a single-wall carbon nanotube (SWNT), as well as its helicity. The obtained results show that the radius of the most stably doped SWNT is different for different kinds of impurity atoms. This is useful for producing the required doped SWNT. In addition, it is found that the helicity of tube has a strong effect on the potential energy of the atoms doped in the SWNT.     

5d过渡金属氧化物中的奇异量子物性研究

相比于3d和4d过渡金属元素, 5d过渡金属元素既具有很强的自旋轨道耦合相互作用, 同时它们的电子关联作用也不可忽略. 因而5d过渡金属氧化物体系具有许多奇异的量子特性. 这篇综述主要介绍我们在5d过渡金属氧化物中的一些理论进展. 首先介绍烧绿石结构铱氧化物(A₂Ir₂O₇, A=Y或稀土元素)中的Weyl拓扑半金属性. 我们确定出A₂Ir₂O₇这一类具有阻挫结构材料的磁基态, 并预言其是Weyl半金属; 其Weyl 点受到拓扑保护而稳定, 而且它的表面态在费米能级形成特别的费米弧. 其次预言尖晶石结构锇氧化物(AOs₂O₄, A=Ca, Sr)是具有奇异磁电响应的Axion绝缘体; 然后分析了电子关联、自旋轨道耦合对钙钛矿结构的锇氧化物(NaOsO₃)的影响, 并成功定出它的基态磁构型, 最终确定其为Slater绝缘体. 最后介绍了LiOsO₃中铁电金属性的成因.