拓扑近藤晶格模型中的反铁磁态

发布时间：2025-02-11 12:13

　　强关联电子系统的研究对于凝聚态物理的发展具有重要的意义。作为拓扑物态中描述电子关联效应的重要理论模型,拓扑近藤晶格模型受到理论家们的广泛关注。本文基于反铁磁自旋波理论,利用平均场方法对拓扑近藤晶格模型的相图以及拓扑近藤海森堡模型的传导电子磁化作了研究和总结。文章分为五个部分,第一章主要介绍近些年拓扑与相互作用产生的新物理,尤其是随着拓扑自旋密度波的发现激励我们去探索拓扑近藤晶格模型中的拓扑物态。第二章中我们利用自旋波理论研究了海森堡模型,我们得到正方晶格和六角晶格下反铁磁海森堡模型的自旋波解和色散关系;通过计算不同维度晶格体系的磁化率,我们发现自旋涨落对磁化率的影响与维度紧密关联。第三章中我们利用平均场退耦方法研究拓扑近藤晶格模型中传导电子的磁化并分析与其相对应的物理机制,同时比较了各个态的基态能。通过研究模型的磁学性质,发现了两种反铁磁自旋密度波态,一种是正常的反铁磁自旋密度波态（N-SDW）,另一种是拓扑反铁磁自旋密度波态（T-SDW）,后者显示出Z₂拓扑有序并有量子化的自旋霍尔电导以及一个螺旋边缘态,两种自旋密度波态间存在二级拓扑量子相变,可以利用三维层展量子...

【文章页数】：59 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图2-1:根据相变临界点的不同，(左图)奈尔态

1>0.5时其分析采用Collinear态，两种基态见图2-1。Xu和Ting还给出了系统的基态能，发现通过改良的自旋波理论计算出基态能低于传统的自旋波理论所得出的结果；并将其基态能与精确对角化结果进行比对，发现比较接近。计算结果的对比如图2-2。对于J2/J1=....

图2-2:基态能随J2/J1的变化，实线代表改进型理论的计算结果，虚线表示传统自旋波理论的计算结果，小圆圈和大圆圈分别代表N=16和N=20时的数值计算结果

Xu和Ting还给出了系统的基态能，发现通过改良的自旋波理论计算出基态能低于传统的自旋波理论所得出的结果；并将其基态能与精确对角化结果进行比对，发现比较接近。计算结果的对比如图2-2。对于J2/J1=0.5附近基态的讨论便成了非常有意思的话题，Xu和Ting认为....

图2-3:铁磁海森堡模型的色散关系(左图)平方格子；(右图)蜂窝格子

y)，两种晶格的色散关系如图2-3。12

图2-4:(左图)铁磁体磁化率随温度的关系

温度TN处，其磁化率最大，随温度的变化行为如图2-4。我们这里所说的磁化率是建立在分子场近似的基础上，得到也就是高温磁化率，下面我们通过海森堡模型的反铁磁自旋波理论，来讨论低温下的情况。2.2.4反铁磁海森堡模型的自旋波对于反铁磁体来说，由于其近邻格点上的自旋趋于反平行排列，....

本文编号：4033251