高压下几种半金属材料的量子相变与性质研究
发布时间：2021-11-19 09:00
突现（emergence）是指多体系统中由于集体相互作用而导致的一系列性质、现象和功能等。随着越来越多突现现象在非强电子关联体系中被发现,量子材料这一更宽泛的概念取代过去的强电子关联,成为凝聚态物理中的前沿范畴,主要包括高温超导、巨磁阻、莫特跃迁和拓扑绝缘体等等。量子材料所表现的奇异突现行为受量子力学效应所决定,通过外界手段操控量子力学效应可以引入量子相变从而赋予材料更多新奇的性质,这对探索新材料、发现奇异现象以及理解材料中的粒子间相互作用具有重要意义。对于近年来受到密切关注的拓扑半金属,其电子与空穴轨道呈线性能量色散关系并同时穿过费米能级,导致导带和价带在费米面附近交叉,在动量空间形成特定的节点结构,如狄拉克点（Dirac node）,外尔点（Weylnode）,节点线（nodal-line）或节点弧（nodal-loop）等,形成一系列具有新奇性质的拓扑半金属。由于能带交叉发生在费米能级附近,可以方便地通过外界压力来改变晶格体积或晶格对称性进而调控能带交叉点和费米面,因此压力已经成为调控半金属性质的有效手段之一。在本论文工作中,我们利用金刚石对顶砧技术,结合高压电输运,高压Rama...
【文章来源】：中国科学技术大学安徽省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：103 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图１．１量子材料发展历史与应用领域［１＼??
第１章绪论??１．１拓扑量子材料??Ｃ?〇?￡？?ＳＰ??亏格＝０?１?７?３??图１．２不同的亏格对应不同的拓扑。??拓扑原本是一个数学概念，描述和研究的是几何体在不撕破、不截断的连续??形变之后性质还能保持不变的特性。拓扑不感兴趣“点与点之间的距离”之类的??问题，只感兴趣其中的连接方式，即“连没连”、“怎样连”之类的问题。以图１．２??闭合曲面为例，不同的亏格数（曲面上孔洞数）即对应了不同的拓扑数。１９８２年，??Ｄ．?Ｔｈｏｕｌｅｓｓ、Ｄ．?Ｈａｌｄａｎｅ和Ｍ．?Ｋｏｓｔｅｒｌｉｔｚ在解释量子霍尔效应时引入拓扑，从此??拓扑这一数学概念开始被应用于物理学研究中，并且发展出拓扑量子材料这一新??兴领域。根据拓扑电子结构的不同，目前已被提出或发现的拓扑量子材料包括拓??扑绝缘体、拓扑半金属和拓扑超导体等。拓扑量子材料的发现与研宄不仅使我们??开始关注材料中的奇异电子结构，同时也为发展新一代电子器件与量子计算等提??供了新的思路。??１．１．１量子霍尔效应??⑷?ｖ?Ｈ?。概丽．?（ｂ）?Ｅ＼?ｎ＝３?Ｅ］?ｎ＝２?Ｅ＼ｎ＝＼??Ｉ?ｈ＾ｏｂｅ???Ｕ—??２Ｓ?２５?ｉ?＿＿．?（１?＾－ｌｊ＂ＤＲＡｉＮ?Ｕｆ?＿?“??＼?ｃｚｚ—＂—??＼?ＳＯＵＲＣＥ?ｕｒｊ＾ｌ?Ｄ－ｏａｔｅ?＿？＿＿?—???＼?ＰＯＴＥＮＴＩＡＬ?ＰＲＯＢＥＳ?＼?＾?＾??１?ｇ（ＥＪ?ｇ（Ｅ）?ｇ（Ｅ）??１５１５?Ｌ?Ａ．??？?Ｈ增加??曆????ｎ＊〇?—??ｎ？２?—■?＾??????Ｖｇ?／Ｖ??图１．３?（ａ）整数量子霍尔效应的发现。【２Ｑ］?（ｂ）朗道能
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【参考文献】：
期刊论文
[1]拓扑量子材料、物性与器件研究[J]. 吕力,李永庆,陈澍,翁红明. 中国基础科学. 2019(06)
本文编号：3504719
【文章来源】：中国科学技术大学安徽省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：103 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图１．１量子材料发展历史与应用领域［１＼??
第１章绪论??１．１拓扑量子材料??Ｃ?〇?￡？?ＳＰ??亏格＝０?１?７?３??图１．２不同的亏格对应不同的拓扑。??拓扑原本是一个数学概念，描述和研究的是几何体在不撕破、不截断的连续??形变之后性质还能保持不变的特性。拓扑不感兴趣“点与点之间的距离”之类的??问题，只感兴趣其中的连接方式，即“连没连”、“怎样连”之类的问题。以图１．２??闭合曲面为例，不同的亏格数（曲面上孔洞数）即对应了不同的拓扑数。１９８２年，??Ｄ．?Ｔｈｏｕｌｅｓｓ、Ｄ．?Ｈａｌｄａｎｅ和Ｍ．?Ｋｏｓｔｅｒｌｉｔｚ在解释量子霍尔效应时引入拓扑，从此??拓扑这一数学概念开始被应用于物理学研究中，并且发展出拓扑量子材料这一新??兴领域。根据拓扑电子结构的不同，目前已被提出或发现的拓扑量子材料包括拓??扑绝缘体、拓扑半金属和拓扑超导体等。拓扑量子材料的发现与研宄不仅使我们??开始关注材料中的奇异电子结构，同时也为发展新一代电子器件与量子计算等提??供了新的思路。??１．１．１量子霍尔效应??⑷?ｖ?Ｈ?。概丽．?（ｂ）?Ｅ＼?ｎ＝３?Ｅ］?ｎ＝２?Ｅ＼ｎ＝＼??Ｉ?ｈ＾ｏｂｅ???Ｕ—??２Ｓ?２５?ｉ?＿＿．?（１?＾－ｌｊ＂ＤＲＡｉＮ?Ｕｆ?＿?“??＼?ｃｚｚ—＂—??＼?ＳＯＵＲＣＥ?ｕｒｊ＾ｌ?Ｄ－ｏａｔｅ?＿？＿＿?—???＼?ＰＯＴＥＮＴＩＡＬ?ＰＲＯＢＥＳ?＼?＾?＾??１?ｇ（ＥＪ?ｇ（Ｅ）?ｇ（Ｅ）??１５１５?Ｌ?Ａ．??？?Ｈ增加??曆????ｎ＊〇?—??ｎ？２?—■?＾??????Ｖｇ?／Ｖ??图１．３?（ａ）整数量子霍尔效应的发现。【２Ｑ］?（ｂ）朗道能
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【参考文献】：
期刊论文
[1]拓扑量子材料、物性与器件研究[J]. 吕力,李永庆,陈澍,翁红明. 中国基础科学. 2019(06)
本文编号：3504719
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