《強關聯電子體系及拓撲物態研究》是依託清華大學，由姚宏擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：強關聯電子體系及拓撲物態研究
- 依託單位：清華大學
- 項目負責人：姚宏
- 項目類別：面上項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
在過去的幾年，隨著拓撲絕緣體的發現，拓撲量子物態激發了許多凝聚態物理學家的興趣及研究熱情。結合我們近年來的工作基礎，我們將繼續開展拓撲量子物態以及強關聯體系的研究，主要研究如下方向。我們繼續採用重整化群理論、自旋激發交換理論、及動態平均場等方法來研究二維及三維體系中相互作用引起的非常規超導機制及其它基本理論問題，並著重於探索形成拓撲超導的微觀機制，並探討在實驗上實現能被探測及有效調控的馬約那納費米子。我們將繼續研究量子自旋液體的理論，探索其和高溫超導機制的內在聯繫，並用量子蒙特卡羅方法研究2D晶格的半滿Hubbard模型，探尋量子自旋液體的存在及其材料實現。我們將探索具有對稱性的相互作用體系中非-Abelian拓撲物態分類及其物性表征等基本問題，並將拓撲性質和晶體晶格對稱性相結合。同時我們將研究無能隙體系中的量子糾纏，並闡明糾纏熵和拓撲及幾何的關係。
結題摘要
本項目主要研究強關聯電子體系和拓撲物態中的新奇量子和拓撲現象，項目負責人在提出新型量子蒙特卡洛方法、研究高溫超導機理的有效模型、提出新穎量子相變和局域化相變、拓撲超導和馬約拉納費米子等方面取得了創新性的成果。主要學術貢獻如下：一、原創性地提出馬約拉納表象的量子蒙特卡洛方法並套用這一新型的量子蒙特卡洛方法解決了系列重要的強關聯物理問題，包括發現了拓撲超導體邊界態量子臨界點的演生超對稱性、費米子誘導的新型量子臨界點、和單狄拉克錐體系超導量子相變點的演生超對稱性，套用量子蒙特卡洛模擬闡明了電聲子相互作用可以顯著提高超導轉變溫度；二、理論上發現三維外爾半金屬的超導量子相變點具有演生時空超對稱性，是三維凝聚態體系中實現演生超對稱性的首個範例，並進一步提出了凝聚態體系中實現超對稱量子電動力學的新途徑；三、率先提出一類嚴格可解模型來研究新型多體局域化相變及套用實空間重整化群方法首次研究了準周期體系中的多體局域化相變。在本項目的支持下，共完成高水平學術論文35篇，其中包括10篇Phys. Rev. Lett.、2篇Nature Communications、1篇Science Advances。本項目支持完成的論文總被引600餘次。
