《低維磁性晶體的構築和性質研究》是依託北京大學，由高松擔任負責人的重大研究計畫。
基本介紹
- 中文名：低維磁性晶體的構築和性質研究
- 項目負責人：高松
- 依託單位：北京大學
- 項目類別：重大研究計畫
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
低維磁性體系中經常存在著較強的量子漲落和各種相互作用及其相互競爭，會導致許多新奇的物理現象，使它們在量子信息存儲、量子計算等領域具有廣闊的套用前景，其研究已成為凝聚態物理和材料科學等學科的重要前沿交叉領域。本項目將開展三個方面的研究：1、採用不同的方法與途徑構築單分子或單鏈磁體體系，研究它們在表面上形成二維有序分子晶體的磁性和輸運性質，並與三維晶體的磁性質進行比較研究，為發展基於磁性分子的自旋電子學奠定一定基礎；2、設計構築若干類典型的低維磁性系統，深入研究其磁化過程、低能激發特徵、基態性質、不同相互作用的競爭等特性，從理論上探究新奇現象內在的物理規律，對實驗結果給予理論詮釋，推動低維量子磁性的研究；3、設計並製備具有多功能性質的異質複合磁性晶體，探討異質結構的成核與生長機理，建立低維結構的形貌與界面能、耦合作用與物理性質的關係，進而指導功能導向的異質複合晶體的有效設計與開發。
結題摘要
本項目在執行期間開展了三個方面的研究並取得了系列重要的研究成果：1、採用不同的方法與途徑構築以稀土金屬和過渡金屬為磁性中心的單離子磁體、單分子磁體和單鏈磁體，研究它們顯示的慢磁弛豫現象的機制和來源；發展了兩種新型的稀土單離子磁體，基於beta –雙酮的單離子磁體和具有三明治結構的金屬有機單離子磁體，使稀土單離子磁體研究成為該領域的研究熱點。在此基礎上，設計合成了系列具有良好熱穩定性的稀土單離子磁體，為發展基於磁性分子的自旋電子學奠定一定基礎；2、在量子多體關聯繫統熱力學性質計算方法和理論及其套用等研究方面取得多項研究進展。基於張量網路態，提出了線性張量重正化群(LTRG)方法、超正交化張量網路最最佳化抽取方法(ODTNS)、網路收縮動力學(NCD)理論及其實現該理論的虛時掃描算法。這些方法具有很高的計算精度和很好的靈活性與可擴展性，易於編程，計算量相對較小，沒有量子蒙卡算法遇到的“負符號”問題，在一系列低維（一維、準一維和二維）自旋關聯繫統中得到了很好的套用，取得了一批有意義的物理結果，推動低維量子磁性的研究；3、設計並製備具了有多功能性質的異質複合磁性晶體，單疇SmCo5@Co交換耦合磁體，具有磁熱療功能的Fe3O4多功能探針，探討了異質結構的成核與生長機理，研究了低維結構的形貌與界面能、耦合作用與物理性質的關係，對功能導向的異質複合晶體的有效設計與開發具有很重要的借鑑意義。
