量子磁性體系的前沿理論研究

《量子磁性體系的前沿理論研究》是依託中國人民大學，由諾曼·布魯斯擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：量子磁性體系的前沿理論研究
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：諾曼·布魯斯
• 依託單位：中國人民大學

項目摘要

量子磁性體系是目前理解得最為深入的一類強關聯繫統。這方面的研究結果可以作為許多近似方法、解析解、以及發展數值方法的參照物和理解一些量子磁性功能材料新奇物理現象的基礎。本項目研究量子磁性兩個方面的基本問題：一方面涉及到受限量子體系的有限溫度和非平衡現象，全面研究量子漲落和熱漲落之間的相互影響。為此，我們將用低維量子磁體作為有限溫度動力學性質計算的驗證平台。同時，研究簡單量子磁體中熱梯度對磁輸運性質的影響，揭示相干量子體系中集體模式的輸運特性。另一方面，我們將研究阻挫量子磁體的的相關問題，包括有限溫度回響，準粒子性質，以及相位信息。在首先研究已有實驗數據的Shastry－Sutherland格子和kagome格子的基礎上，我們將揭示一些高阻挫體系中準粒子的本質。我還將利用具有軌道簡併的自旋系統實現Kitaev模型，從而深入研究阻挫體系波函式中的相位信息。這些信息可以被用來進行量子操控。

結題摘要

本項目重點研究強關聯繫統中量子磁性體系和超導體的理論，並詳細描述了與實驗密切相關的新奇物理現象。首先，我們對鐵基超導體進行了一系列研究，如：鐵基超導體中是否支持超導和磁性的微觀共存；基於不同壓力下的測量結果去研究兩種對稱性破缺的關聯性及和高空穴摻雜的電荷漲落的關係。其次，我們研究量子磁性體系方面的基本問題，如：在量子臨界點附近，研究銅基二聚體量子磁性體系以觀察量子臨界現象和對數標度修正，分析高阻挫量子磁性體系去證明量子臨界點（QCP）的三維嚴格量子自旋液體和一維異常熱回響的形成；PI促進了新的張量網路數值重整花群方法在經典統計力學和阻挫自旋系統研究的發展，包括定性的kagome和Husimi格子結果。實驗方向的進展包括銅氧化物的離子運動和莫特物理，釩酸鐵中的自旋驅動多鐵電性和二維各向異性的新奇黑磷的第一性原理計算。