受有序空位缺陷調製阻挫系統的第一性原理研究

《受有序空位缺陷調製阻挫系統的第一性原理研究》是依託杭州師範大學，由曹超擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：受有序空位缺陷調製阻挫系統的第一性原理研究
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：曹超
• 依託單位：杭州師範大學

項目摘要

具有磁相互作用競爭關係的正方晶格鐵基超導材料與六角晶格的石墨烯一樣，都是阻挫系統的典型代表。2010年以來，一類具有空位有序結構的鐵基超導材料AyFe(2-x)Se2引起了廣泛關注。由於有序空位的存在破壞了完整正方晶格的連線性，對材料中的磁相互作用產生了調製，同時改變了近鄰的個數，從而形成了更為複雜的相互作用競爭關係，最終導致其更加豐富的物理性質。本項目申請從第一性原理出發，以AyFe(2-x)Se2材料為主要對象，研究受有序空位調製相互作用阻挫體系中的新電子態和磁性態，以及摻雜和高壓對這類系統中電子結構的影響。具體研究包括元素摻雜和元素替代在AyFe(2-x)Se2材料245相中形成的新磁性序，以及其他具有有序空位調製特徵的新材料的電子結構和物性。

結題摘要

具有磁相互作用競爭關係的正方晶格鐵基超導材料與六角晶格的石墨烯一樣，都是阻挫系統的典型代表。2010 年以來，一類具有空位有序結構的鐵基超導材料AyFe(2-x)Se2 引起了廣泛關注。由於有序空位的存在破壞了完整正方晶格的連線性，對材料中的磁相互作用產生了調製，同時改變了近鄰的個數，從而形成了更為複雜的相互作用競爭關係，最終導致其更加豐富的物理性質。本項目以第一性原理計算為基本手段，對以AyFe2-xSe2為代表的空位缺陷調製阻挫體系及相關體系的電子結構、磁性性質及其他物理性質進行了系統研究。項目具體研究了空位有序K2Fe7Se8相和在高壓下空位有序K2Fe4Se5相的電子結構與磁性、六角晶格相對論性Mott絕緣體Li2RhO3的阻挫磁性、具有PtP2層特徵的APt3P材料的電子結構和聲子性質、準一維六角晶格KxCr3As3材料的電子結構和磁性性質、以及具有拓撲電子結構的磷族化合物XPn2 (X=Ta, Nb, Mo, W；Pn=P, As, Sb)及CeSb的電子結構及性質等。上述研究結果是研究這些材料物性的基礎，對於準確理解其中自旋軌道耦合及庫倫相互作用對電子結構的影響，AyFe2-xSe2、KxCr3As3材料及APt3P材料的超導起源，以及這些材料中的奇異電子態的產生等起到了鋪墊的作用。