層狀銥氧化物中自旋軌道相互作用影響的研究

《層狀銥氧化物中自旋軌道相互作用影響的研究》是依託中國科學技術大學，由葛敏擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：層狀銥氧化物中自旋軌道相互作用影響的研究
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：葛敏
• 依託單位：中國科學技術大學

中文摘要

具有強自旋-軌道相互作用的層狀銥氧化物表現出了豐富而新奇的物理性質，例如最近發現的反常莫特絕緣體Sr2IrO4.由於體系中自旋-軌道相互作用與其它關聯能大小相近並且互相競爭，因此不能把自旋-軌道相互作用當做一項微擾來考慮，此時磁相互作用的大小不僅僅是由自旋自由度決定的。目前國際上研究了強自旋-軌道相互作用對體系電子結構的影響，但是仍然不能對一些現象如巨磁電效應和金屬-絕緣體轉變給出明確的解釋。通過研究，我們注意到體系中複雜的磁性和輸運性質與自旋-軌道相互作用、庫侖相互作用和電-聲子相互作用間的競爭有關。本項目擬通過研究層狀銥氧化物摻雜後能隙的改變來研究自旋、電荷、晶格和軌道自由度間的關係。

結題摘要

在本研究項目中，我們對具有強自旋-軌道相互作用的銥氧化物的磁性和輸運行為進行了深入的研究。我們通過研究Sr2IrO4的巨觀磁性，首次證明了其磁性取決於有效總角動量J。通過分析Sr2IrO4的臨界行為，我們給出其內部的微觀磁相互作用是一種介於短程和長程相互作用之間的相互作用。通過摻雜效應，我們研究了不同半徑離子與Ir離子間的相互作用變化。通過在9T的磁場中合成樣品，我們分析了強磁場在合成樣品中的作用。通過這些研究，我們對具有強自旋-軌道相互作用材料內部的相互作用有了更深入的認識。本項目按計畫執行，達到了預期的研究目標，解決了項目計畫中所提出的科學問題。在此研究項目的資助下已發表SCI學術論文9篇，部分研究成果正在整理髮表中。