基于涨落交换近似对两类关联电子系统的理论研究

发布时间：2021-05-07 18:48

　　作为凝聚态物理中的重要研究课题,强关联电子系统所显示的诸多奇异性质强烈吸引着物理学工作者。由于关联效应的存在,除了一维系统,人们一般难以得到系统的严格解,因此发展各种有效的数值近似方法变得尤为重要。其中,涨落交换近似（FLEX）作为一种重要的强耦合方法,被广泛用于铜氧化物高温超导,铁基超导,及其他关联电子系统。最近5d过渡金属氧化物Sr2Ir04由于和La2Cu04有诸多相似之处：如母体在常温下都是钙钛矿结构的反铁磁绝缘体,具有十分类似的磁激发谱,在低浓度掺杂下都发现有赝能隙和费米弧结构等,因而受到广泛的关注。Sr2Ir04中具有较大的自旋轨道耦合,配合着晶体场劈裂和关联效应,使其母体成为一种特殊的绝缘体：自旋轨道Mott绝缘体。此外随着人们对晶格模型研究的深入,越来越多的新奇量子态被发现。Lieb晶格作为其中的一类,当某一对角线方向的次紧邻跳跃系数等于最近邻跳跃系数时,体系等效为Kagome晶格。而以Lieb晶格为基础的三子格模型又类似于描述铜基高温超导的三带模型,这两点表明这一晶格可能会有某些奇特的性质亟待发现。本文利用FLEX方法对Sr2Ir04和Lieb晶格进行了研究,主要工作... 

【文章来源】：南京大学江苏省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：95 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    第1节 5d过渡金属铱化物Sr_2IrO_4
        1.1 5d过渡金属材料
        1.2 Sr_2IrO_4：J_(eff)=1/2图像
        1.3 Sr_2IrO_4：当下的热点问题
    第2节 晶格模型Lieb晶格
    第3节 相关实验
        3.1 共振非弹性X射线散射
        3.2 中子散射
        3.3 扫描隧道显微镜
        3.4 角分辨光电子谱
    本章小结
    参考文献
第二章 涨落交换近似(FLEX)
    第1节 背景和研究动机
    第2节 扩展的FLEX：利用Φ图形推导
    第3节 扩展的FLEX：利用产生泛函推导
    本章小结
    参考文献
第三章 Sr_2IrO_4中的集体激发,费米弧和赝能隙,以及可能的超导序
    第1节 研究背景与动机
        1.1 J_(eff)=1/2图像的适用性
        1.2 ARPES实验的费米弧行为
        1.3 空穴掺杂下的超导对称性
    第2节 计算模型和相关参数
    第3节 结果和讨论
        3.1 Sr_2IrO_4中的集体激发和反铁磁序
        3.2 Sr_2IrO_4中的费米弧和赝能隙
        3.3 Sr_2IrO_4中可能的超导序
            3.3.1 少量空穴掺杂下的gxy(x~2-y~2)波
            3.3.2 中度到深度空穴掺杂下的S_±波超导
    本章小结
    参考文献
第四章 Lieb晶格中的集体涨落和长程序
    第1节 研究背景与动机
    第2节 计算模型和相关参数
    第3节 结果和讨论
        3.1 动量(π,π)的SDW序
        3.2 近简并的d_(x~2-y~2)波和gxy(x~2-y~2)波超导配对
5.25或n<4.6时的d_(xy)波超导">        3.3 当n>5.25或n<4.6时的d_(xy)波超导
        3.4 在位能的影响
    本章小结
    参考文献
第五章 总结
附录 数值技巧
    第1节 原理
    第2节 计算流程
博士期间完成的论文
致谢



本文编号：3173887