《自旋—軌道耦合拓撲絕緣體系統中的多體凝聚效應》是依託北京套用物理與計算數學研究所，由王志剛擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：自旋—軌道耦合拓撲絕緣體系統中的多體凝聚效應
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：王志剛
- 依託單位：北京套用物理與計算數學研究所
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
近年來，拓撲絕緣體中的多體凝聚效應逐漸成為當前國際凝聚態物理研究的一個重要前沿領域。本項目主要研究拓撲(磁)激子和拓撲超導兩類多體凝聚系統。前者主要包括：揭示拓撲序參量隨激子濃度及電子-空穴濃度失配的變化規律；全面闡述自旋-軌道耦合效應與拓撲(磁)激子凝聚相的關係；系統研究雜質與拓撲缺陷對拓撲(磁)激子凝聚相的影響，揭示拓撲(磁)激子凝聚系統中發生分數化電荷和量子相變的條件與深刻物理內涵；研究拓撲(磁)激子的光吸收譜、有效質量、超流性、軌道磁性等物理性質。後者主要包括：系統研究拓撲超導相的奇異物性，揭示其內稟起源；研究拓撲超導相對雜質與拓撲缺陷的回響，揭示拓撲超導配對的物理機制；研究其它系統與拓撲超導相耦合時所呈現的新奇物理性質等。此外，本項目還擬深入研究多體凝聚效應對拓撲絕緣體量子反常霍爾效應等輸運性質的影響。預期這些研究工作將促進我國在拓撲絕緣體領域的研究進展。
結題摘要
本項目研究自旋-軌道耦合拓撲絕緣體中的多體凝聚效應，主要研究了應變雙層石墨烯系統中的贗磁激子性質研究、拓撲絕緣體中的分數霍爾效應、拓撲絕緣體表面上的各向異性法布里-帕羅共振態、雙層拓撲絕緣體表面態上的電子—空穴超流性質、雙層矽烯系統中的磁激子、雙層超薄拓撲絕緣體薄膜異質結結構中的電子—空穴對、拓撲絕緣體/超導/鐵磁體界面的近鄰效應以及鐵基超導體中的平均場態占據數性質等。這些理論研究(1)給出了拓撲激子凝聚相中拓撲序參量隨激子濃度和電子空穴失配率的變化規律；並且闡明了自旋劈裂效應對各類拓撲序參量以及系統自旋極化分布的重要影響；(2)揭示了拓撲激子凝聚相中的分數量子化電荷現象和量子相變等奇異物性；並且研究了拓撲激子和拓撲超導系統中的近鄰效應等；(3)理論獲得了拓撲磁激子的各種獨特物理特性，包括拓撲磁激子光吸收譜的選擇定則；拓撲磁激子的有效質量和正常態—超流態間的轉變溫度對狄拉克單粒子譜及電子—空穴相互作用的依賴關係；拓撲磁激子的軌道磁矩和軌道磁化率；拓撲磁激子系統中的分數量子霍爾效應等；給出實驗上實現和觀測拓撲磁激子的可行性理論方案等。這些研究工作將可能促進我國在拓撲絕緣體領域的研究進展。
