洪德耦合的调控与轨道选择Mott相变

洪德耦合相互作用是导致多轨道体系发生轨道选择Mott相变的重要因素之一. 通过调控洪德耦合相互作用来研究其不同组成部分对轨道选择Mott相变的作用. 利用基于Lanczos 求解器的动力学平均场理论, 对比了双轨道的J模型和Jz模型的金属-绝缘体相变, 并重点讨论洪德耦合中的自旋翻转项和电子对跃迁项以及轨道宽度比值W₂/W₁如何影响轨道选择Mott 相变. 在J模型的相图中, Mott选择相占有较大的区域, 而Jz模型的轨道选择Mott 相只存在于一个很狭窄的区域内, 这说明自旋翻转项及电子对跳跃项是有利于轨道选择Mott相变发生的关键因素. 此外当轨道宽度之比大于W₂/W₁=0.7时, Jz 模型的轨道选择Mott 相会完全消失, 而J模型中只要轨道宽度不同都存在轨道选择Mott相. 因而, 简化后的Jz 模型只是在特定条件下才适合于研究轨道选择Mott相变.     

超导材料的正常态下杂质锌引起的非均匀性

本文采用含有非磁性杂质的二维t-J模型来描述掺锌的高温氧化物超导材料,并利用非均匀双时格林函数理论对有限尺寸的材料进行了数值计算.在 Fermion-Spin 理论框架下,我们分别研究了非磁性杂质引起的电荷和自旋的不均匀性及对材料正常态特性的影响.我们发现:一方面非磁性杂质锌对其附近的自旋反铁磁关联有强烈的影响,能使周围的最近邻关联函数的绝对值比均匀情况增加很多;另一方面,空位子会受到其周围自旋的影响而出现相应的分布不均匀性,进而又影响自旋关联的不均匀性.并且,围绕杂质锌能够形成自旋激发和空位激发的局域态.     

双轨道Hubbard模型的动力学平均场理论研究

基于以Lanczos方法为杂质求解器的动力学平均场理论,研究了非局域轨道间跃迁对于双轨道强关联体系中轨道选择Mott相变的影响.计算了轨道间跃迁系数不同的双轨道Hubbard模型的准粒子权重和态密度,并构建了它们在相互作用强度U和轨道带宽比t₂/t₁影响下的相图.通过正则变换引入两个有效的退耦和轨道,在一定条件下轨道间跃迁会有利于轨道选择Mott相变的发生.还比较了Bethe晶格和正方晶格的相图,虽然基于两种不同晶格能带结构得到的轨道选择Mott相变的相变点存在一定的差异,但其中关于轨道选择Mott相变的基本物理图像具有一致性.并将方法拓展到半满的Ba₂CuO_4–δ材料的研究中,与根据密度泛函理论得到的能带对比,我们发现各向同性的轨道间跃迁对能带结构影响较大,进一步采用动量空间各向异性的非局域轨道间跃迁项,得到了材料的相图,在半满条件下Ba₂CuO_4–δ应为轨道选择Mott材料.     

双层石墨烯材料中无序导致超导-绝缘体相变的数值研究

本文利用一种新的数值方法研究了在较大的双层石墨烯样品中杂质的无序 效应对超导态特性的影响. 采用核多项式方法 (Kernel Polynomial Method) 来自洽求解双层石墨烯系统的Bogoliubov-de-Gennes (BdG) 方程, 从而得到了由无序效应所引起的超导序参量的空间涨落精确解. 进一步, 计算了系统处于超导态时的态密度、光电导和广义逆参与率 (inverse participation ratio) 等物理量, 并发现随着无序强度的不断增大态密度中的能隙被 完全抑制, 同时光电导的Drude权重也迅速减小并最终降为零, 这表明双层石墨烯中的低能电子态发生了安德森局域化, 系统因而发生了由无序效应诱导的超导-绝缘体相变. 关键词： 双层石墨烯 安德森局域化 超导-绝缘体相变 核多项式方法     

Orbital Order and Orbital Excitations in Degenerate Itinerant Electron Systems

We present a theory of orbital ordering in orbital-degenerate itinerant electron systems. The orbital instability in a two-orbital degenerate Hubbard model is investigated in the random phase approximation （RPA）. After demonstrating the criteria for the formation of orbital ordering or the orbital density wave ordering, we find that the orbital and the spin-orbital collective excitation spectra in the ferro-orbital ordered phase exhibit finite gaps. The possible application of the present theory in orbital-ordered 4d compounds is also discussed.     

混合自旋反铁磁材料Y2BaNiO5的磁学和热力学性质

在格林函数的理论框架下，采用一维自旋为1的各向异性Heisenberg模型来讨论Y₂BaNiO₅材料的磁学和热力学性质.得到了它的自旋关联函数、低激发谱、基态能(E_g)、比热(C)和静态磁化率(χ)在不同交换各向异性因子下的性质，所得结果与实验和数值模拟结果完全一致. 关键词： Heisenberg模型 格林函数理论 Haldane能隙 反铁磁长程序     

混合自旋反铁磁材料Y2BaNiO5的磁学和热力学性质

在格林函数的理论框架下,采用一维自旋为1的各向异性Heisenberg模型来讨论Y2BaNiO5材料的磁学和热力学性质.得到了它的自旋关联函数、低激发谱、基态能(Eg)、比热(C)和静态磁化率(χ)在不同交换各向异性因子下的性质,所得结果与实验和数值模拟结果完全一致.     

应用fermion-spin理论研究掺杂的反铁磁系统

在平均场近似下,探讨了fermion-spin理论中的投影算符对系统的物理性质的影响.同时也应用fermion-spin理论研究了t-J模型的基态动能、相分离问题,并与数值模拟和实验结果进行了比较