应用Fermion—Spin理论研究氧化物高温超导体的t—t′—J模型

本文在平均场近似下,应用Fermion-Spin理论研究t-t′-J模型的交错磁化率、化学势、基态能、基态动能和相分离等问题,并发现t′项对反铁磁长程序有破坏作用,使反铁磁长程序在更小掺杂下消失,在非常小的掺杂区（0＜δ≤0.1),用平均场得到的基态动能非常接近于数值模拟结果,在最佳掺杂区（0.1&;lt;δ≤0.2）,所得结果大致与数值结果符合。     

应用Fermion-Spin理论研究氧化物高温超导体的t-t''''-J模型

本文在平均场近似下,应用Fermin-Spin理论研究t-t'-J模型的交错磁化率、化学势、基态能、基态动能和相分离等问题,并发现t'项对反铁磁长程序有破坏作用,使反铁磁长程序在更小掺杂下消失,在非常小的掺杂区(0＜δ≤0.1),用平均场得到的基态动能非常接近于数值模拟结果,在最佳掺杂区(0.1＜δ≤0.2),所得结果大致与数值结果符合.     

电子掺杂gossamer超导体基态相图研究

在t-t′-t″-J-U模型下,应用Gutzwiller平均场近似的方法,研究了电子型掺杂铜氧化物高温超导材料Nd2-xCexCuO4基态时的相图.结果表明,在大U极限下,电子型掺杂材料反铁磁长程序直到最佳掺杂浓度附近都存在.随着U的减小,反铁磁长程序以更快的速度消失,同时d波超导序也受到抑制.这些都与数值计算结果定性一致.     

应用fermion－spin理论研究t－J模型的基态性质

应用ｆｅｒｍｉｏｎ－ｓｐｉｎ理论，研究了氧化物超导材料的基态性质。平均场结果说明在没有掺杂的半满情况下，系统处于磁性的π－ｆｌｕｘ状态。在掺杂情况下，讨论了系统的动能、相分离、与掺杂有关的反铁磁长程序等问题，结果与实验及数值模拟结果符合较好。     

应用fermion—spin理论研究t—J模型的基态性质

应用ｆｅｒｍｉｏｎ－ｓｐｉｎ理论，研究了氧化物超导材料的基态性质。平均场结果说明在没有掺杂的半满情况下，系统处于磁性的π－ｆｌｕｘ状态。在掺杂情况下，讨论了系统的动能、相分离、与掺杂有关的反铁磁长程序等问题，结果与实验及数值模拟结果符合较好。     

gossamer超导体基态相图的研究

在t-t’-J-U模型下,应用Gutzwiller平均场近似的方法,研究了gossamer超导体基态情况下的相图。结果表明,大U极限下,在欠掺杂区域,反铁磁序和d波超导序在很大的掺杂浓度范围内都共存。随着次近邻跃迁的增大,超导序参数在欠掺杂区域受到抑制,在最佳掺杂和过掺杂区域得到加强,从而导致反铁磁序和d波超导序共存区域变大,d波超导序在较大的掺杂浓度范围内一直存在。这些都与数值计算结果的趋势一致。     

1/5掺杂反铁磁海森堡自旋链的基态

利用密度矩阵重整化群方法研究1/5掺杂对自旋1/2海森堡反铁磁链的影响.研究表明,掺人侧自旋能减弱近邻自旋关联但增强长程自旋关联,同时侧自旋的掺入破坏了子格对称性,导致系统基态反铁磁和铁磁长程序共存.侧自旋对量子涨落的抑制作用随自旋关联距离的增加而减弱,且其自身受到量子涨落的影响最小.对于1/5掺杂反铁磁海森堡自旋链,量子涨落的影响明显,引起了交错磁化率47%的减弱.     

混合梳子模型中反铁磁阻挫引起的量子相变

利用严格对角化和密度矩阵重整化群方法研究近邻作用为铁磁耦合、对角的次近邻自旋为反铁磁耦合的两条链的混合梳子S=1/2海森堡模型,计算了该系统的基态能和基态总自旋.结果表明:当阻挫α≤0.25时,系统基态是单纯的铁磁态;随着阻挫的增强,系统基态经历一段总自旋S≠0的倾斜相,再转变到S=0的反铁磁态;与其不同的是,在混合梯子模型中,基态从单纯的铁磁态直接转变成S=0的反铁磁态.     

二维反铁磁Kagomé啨晶格系统物理性质的理论研究

利用自洽的格林函数理论 ,在Heisenberg模型下讨论了二维反铁磁Kagom啨晶格的基态能、静态磁化率和摩尔热容等物理性质 ,得到每个格点的自旋液体基态能Eg/NsJ =- 0 .85 92 ,仅仅比最好的数值模拟结果大 3% .在温度稍低的区域内 ,静态磁化率的倒数随温度升高而增大 ,并且在较高温度时呈线性增加 .在较低温度时 ,摩尔热容随温度增加而增加 ,但在某一温度时 ,它将达到最大值 ,此后随着温度的增加而减小 .这与实验结果符合得很好 ,支持了二维反铁磁Kagom啨晶格Heisenberg模型的基态是没有长程序的结论     

大U Hubbard模型的中性费米液描述

用Zou-Anderson 的 Spinor-holon 有效哈密顿量讨论大U Hubbard模型的反铁磁相与超导相。RPA计算表明在费米液区(δt》J),低温 Neel温度随掺杂增大而降低。用Gor′kov方程,我们也求出了反铁磁相及超导相的能隙方程。     

Ca1-xYxMnO3体系的电磁输运性能及团簇玻璃态行为

文章系统地研究了电子型掺杂Ca1-xYxMnO3(0＜x≤0.3)体系的电阻、磁化强度与温度的关系.结果表明,当x≤0.10时,Ca1-xYxMnO3的电阻率随着钇掺杂量的增加而减小,同时反铁磁性(AFM)减小,铁磁性增强;当0.15≤x≤0.30时,Ca1-xYxMnO3电阻率随着钇掺杂量的增加而增加,反铁磁性逐渐增强,铁磁性减弱;另外,磁化强度测量观察到Ca1-xYxMnO3低温下的团簇玻璃态行为,其原因是随着钇离子掺杂量的升高,样品中的Mn3+离子增加并且Mn3+和Mn4+离子不均匀分布导致反铁磁和铁磁团簇在低温下随机共存.     

二维反铁磁Kagomé晶格系统物理性质的理论研究

利用自洽的格林函数理论,在Heisenberg模型下讨论了二维反铁磁Kagomé晶格的基态能、静态磁化率和摩尔热容等物理性质,得到每个格点的自旋液体基态能Eg/NsJ=-0.859 2,仅仅比最好的数值模拟结果大3%.在温度稍低的区域内,静态磁化率的倒数随温度升高而增大,并且在较高温度时呈线性增加.在较低温度时,摩尔热容随温度增加而增加,但在某一温度时,它将达到最大值,此后随着温度的增加而减小.这与实验结果符合得很好,支持了二维反铁磁Kagomé晶格Heisenberg模型的基态是没有长程序的结论.     

Hubbard模型反铁磁相的电子相关

基于同一格点的电子相关,本文用局域方法研究了 Hubbard 模型的反铁磁相。在R=0,a 近似下,计算了与铁磁基态的序参量、能隙、局域磁矩和基态能量,给出了基态相图.与 R=0 近似所得的结果相比,对给定的 n和U,序参量、能隙及基态能量均变小;随U增加,反铁磁相的区域明显变小。     

强关联Hubbard模型的统计问题

用Ｓｌａｖｅ－Ｆｅｒｍｉｏｎ方案研究低温小掺杂下强关联Ｈｕｂｂａｒｄ模型的磁性和反铁磁序的问题。比较Ｓｌａｖｅ－Ｂｏｓｏｎ方案与Ｓｌａｖｅ－Ｆｅｒｍｉｏｎ方案，表明二种方案的结果大致相同，但用Ｓｌａｖｅ－Ｆｅｒｍｉｏｎ方案能更好地解释低温出现的反铁磁长程序。     

零温Hohenberg-Mermin-Wagner定理和Goldstone 定理的等效性

应用零温情形下的Bogoliubov不等式,研究了一维和二维Hubbard模型基态中电子配对和磁性(铁磁和反铁磁)长程序的可能性．发现如果在一维和二维Hubbard模型的自旋(电荷)激发谱中存在能隙,则该系统在基态中不可能呈现出磁性(或电子配对)的长程序,并由此从低维Hub—bard模型说明了零温Hohenberg—Mermin—Wagner定理与Goldstone定理是等效的．     

GaN纳米线缺陷形成和磁性研究

利用第一性原理研究了Co掺杂Ga N纳米线缺陷形成能和磁性质.一方面分析了Co杂质取代Ga和N的形成能,计算表明Co优先取代Ga N纳米线表面的Ga原子.另一方面通过计算8个不同几何结构在铁磁和反铁磁态下的自由能,分析了Co掺杂Ga N纳米线的磁性质,结果表明在基态下纳米线具有铁磁稳定性.     

S＝1铁磁模型中阻挫和各向异性引起的量子相变

利用密度矩阵重整化群(density matrix renormalization group,DMRG)方法研究近邻作用为铁磁耦合、次近邻为反铁磁耦合的一维S=1的各向异性海森堡自旋模型.计算了该系统的基态能、z轴自旋关联函数和面内自旋关联函数.结果表明:各向异性值Δ和阻挫α的相互作用使得系统基态发生相变;在低阻挫区域,Δ>1时系统为铁磁相,0<Δ<1时基态处于自旋液体相;在阻挫较大的区域,自旋关联函数随距离的增大呈现指数函数形式衰减,且具有周期振荡特征,与自旋S=1/2的结果形成鲜明的对比.     

掺杂对一维反铁磁海森堡自旋链性质的影响

应用三子格的自旋波理论和格林函数方法研究了由掺杂形成的准一维自旋1/2的反铁磁海森堡系统,得到系统存在3支自旋波激发谱,其中1支没有能隙,2支有能隙;在长波近似下,这3支自旋波激发谱与波矢k成平方关系,系统的低温比热为C∝T1/2关系,其基态具有磁性长程序,这都不同于未掺杂的一维自旋1/2的反铁磁海森堡链模型系统.对系统磁性序的研究表明,T=0是相变点,Mermin-Wagner定理对于该系统成立.     

La0．7Ca0．3Mn1-xCuxO3的电输运特性

通过固相反应法制备不同掺杂浓度的La0.7Ca0.3Mn1-xCuxO3(x=0～0.15)样品, 在77～300 K温度范围内测量了铜掺杂后样品电阻随温度的变化关系.结果表明, 在未引入铜杂质时, 低温铁磁相的电阻率满足T 2.5关系, 顺磁相符合小极化子近邻跳跃模型;在低掺杂下, 铁磁区可用T 4.5关系解释;随着掺杂浓度的增加, 在铁磁区和顺磁区, 任何单一模型均与实验不相符, 表明高掺杂样品的电输运性质存在未知模型.     

自旋S=1和S=1/2海森堡交错自旋系统磁性双结构性质研究

采用双时格林函数方法,通过对由S=1和S=1/2自旋组成的二维反铁磁量子自旋系统基态发散谱的计算,研究了因能隙激发和非能隙激发而引起的磁双结构.在计算结果中,我们得到了Haldane-gap型激发和长程反铁磁序共存.同时,还研究了该系统Haldane态和亚铁磁态之间的竞争.取得的理论结果和Schwinger-boson平均场方法的结果一致,并且和准一维Haldane化合物R2BaNiO5在实验上的发现一致.