基本介紹
- 中文名：稀土摻雜絡合物局域各向異性電磁結構理論研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：鄺小渝
- 依託單位：四川大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
以RFeAsO1-xFx型超導絡合物為研究目標，建立能描述稀土摻雜絡合物局域各向異性電磁結構的理論方法，提出的物理模型包括稀土離子f電子自旋與核自旋耦合，f電子軌道角動量與晶格的耦合以及f電子與超導層內電子的耦合等重要的相互作用機理，採用Racah不可約張量方法與Slater波函式方法相結合的方案，在角重疊模型基礎上建立完全的能量矩陣。通過矩陣的對角化計算確定出稀土離子電磁結構隨晶格結構變化的規律，進而確定出稀土離子的電磁結構與超導層FeAs內電子的相互關聯。運用所建立的理論方法具體分析RFeAsO1-xFx型超導體內稀土離子的電磁結構，揭示其與晶格結構的內在聯繫。本項目將為稀土材料巨觀物性的研究提供最基本的微觀電子能態信息，而這一理論問題的解決將從微觀機理上提升人們對於稀土材料物性的認知能力。這對於促進固體中原子分子物理問題的研究和推動原子分子物理與凝聚態物理的交叉發展都具有重要的意義。
結題摘要
本項目對稀土摻雜絡合物局域各向異性電磁結構展開了理論研究。主要工作進展包括以下幾個方面：
1、在稀土金屬離子fn電子組態空間基構造方面考慮到泡利原理限制分別建立了f2組態的91個基矢和f3組態的364個基矢。
2、在稀土金屬離子fn組態空間內構造能量矩陣方面完成了以Slater行列式方法和Racah不可約張量方法為基礎的計算程式，分別推演出了91階和364階的完全能量矩陣。
3、在稀土摻雜晶體局域各向異性結構和電磁結構方面發現摻雜稀土離子的光譜、EPR譜不僅與母晶體有關，而且強烈依賴於摻雜離子所處的位置。在LiNbO3:Er3+體系中發現Er3+在取代Li+離子後將沿C3軸向外移動；在ThO2:Er3+體系中發現Er3+將處在三種不等價的位置上，電荷補償效應將引起(ErO8)13-團簇的畸變與移動；在BaF2:Er3+體系中發現局域晶格的畸變源於在[111]方向上存在一個間隙的F-陰離子；同時對RFeAsO1-xFx型材料中稀土離子的電磁結構和晶格結構的聯繫進行了研究。
4、在電子輸運機理方面重點研究了稀土單雜質和雙雜質形成量子點時對傳導電流的影響，發現使用外加磁場可實現從近藤單態到局域單態這一量子相變的調控，同時還發現量子點之間的反鐵磁交換作用能抵消極化電極的有效場使體系的近藤共振得到恢復。
