《量子磁體中的演生現象》是依託浙江大學，由周毅擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：量子磁體中的演生現象
- 依託單位：浙江大學
- 項目負責人：周毅
- 項目類別：面上項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
量子磁體是一類特殊的電子強關聯繫統，自旋的量子漲落主導了低能物理特性。其中存在豐富的演生現象，在較低的能量尺度上呈現出原始系統中沒有的新粒子與場。我們將從微觀模型與唯象理論出發來研究這些現象。 研究阻挫晶格上的非線性σ模型。推導阻挫晶格上的非線性σ模型及其拓撲項；用大N展開與重整化群的方法研究各種Neel序之間的競爭，得到基於量子場論的相圖。 研究自旋S＞1/2的量子自旋系統。用投影對稱群對三角、六角、kagome晶格上的S=1的反鐵磁系統進行分類；用變分蒙特卡洛方法通過投影波函式來研究這些反鐵磁相；將AKLT態推廣到高維高自旋系統。 研究量子自旋液體的唯象理論。研究單電子格林函式與集體激發模式；研究自旋-軌道耦合的物理效應；研究Mott絕緣體中電荷漲落對自旋動力學的影響；將理論推廣到具有Dirac點的情況；研究spinon配對產生的Z2 自旋液體；研究如何從微觀模型導出唯象理論。
結題摘要
在本項目中，我們研究了量子多體系統中的演生現象，包括：量子自旋液體、關聯拓撲系統、低維系統的磁性與超導、量子自旋霍爾效應、拓撲超導中的Majorana零能模等。 量子自旋液體：（1）研究三角晶格反鐵磁J1-J2模型對應的非線性σ模型；（2）研究自旋S=1的鏈模型中的激發譜；（3）根據已有的量子自旋液體候選材料的實驗發展，提出系統理論研究金屬-量子自旋液體相變；（4）應邀為《Reviews of Modern Physics》撰寫了量子自旋液體方面的綜述論文。 關聯拓撲系統：（1）成功發現了相互作用Kitaev鏈模型在對稱情況下的嚴格解，得到了基態相圖及量子相變的臨界特性，發現了拓撲態與拓撲平庸態之間的對偶對稱性。（2）用Anderson雜質模型與變分方法研究三維Weyl拓撲半金屬與Dirac半金屬中的磁性雜質帶來的Kondo效應。 低維系統的磁性與超導：（1）在理論上研究了準一維新型超導體K2Cr3As3：通過構造分子軌道的方法，建立該類材料的微觀模型，用無規相近似（RPA）方法研究超導的配對對稱性。（2）用玻色化與重整化群方法分析了三軌道Luttinger液體的不穩定性，並將其套用到K2Cr3As3。（3）用平均場和行列式量子蒙特卡洛(DQMC)的方法研究了雙層二維蜂窩晶格中的磁特性及其電場調控。 量子自旋霍爾效應：我們研究了二維二維拓撲絕緣體InAs/GaSb量子阱（1）少量Si摻雜的量子阱的電子局域化與帶間電子態；（2）電場控制的能帶反轉；（3）面內磁場與外加張力對電導量子化平台的影響；（4）面內磁場誘導的拓撲電荷密度波與自旋密度波。 拓撲超導中的Majorana零能模：與實驗組合作，我們研究了二維拓撲超導體（Bi2Te3/NbSe2異質結）渦旋中心的Majorana零能模，及其帶來的自旋選擇的Andreev反射。
