《量子磁體的量子磁性》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：量子磁體的量子磁性
- 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
量子磁體是一類由量子漲落決定其基本特性的自旋系統。本項目採用解析計算和數值模擬相結合的方法，套用量子多體理論來研究量子磁體的量子磁性，特別側重於量子自旋液體和自旋-軌道-莫特絕緣體的研究。.我們將套用量子場論的方法，得到各種阻挫晶格上Hubbard模型和Heisenberg模型的低能有效理論。在此基礎上，結合低能有效理論和變分蒙特卡羅方法來研究量子自旋液體中自旋子的各種物理效應。為實驗上直接探測自旋子提供關鍵的理論依據。.我們將發展行列式量子蒙特卡洛方法研究強自旋軌道耦合體系的金屬-莫特絕緣體相變，檢驗自旋軌道耦合對自旋漲落和電荷漲落的影響以及其導致的莫特不穩定性。同時將探討非均勻和螺旋序在自旋-軌道-莫特絕緣體中帶來的物理效應，軌道自由度對磁性的影響，特別是可能帶來的各向異性效應。
結題摘要
我們開展了量子磁性方面的研究，包括：量子自旋液體、Mott絕緣體相關的超導、多重鐵電性材料的磁性、以及拓撲絕緣體與石墨烯的磁性。 在量子自旋液體方面，我們建立了一般的S＞1/2的反鐵磁自旋體系的費米子理論框架；研究了自旋S=1的量子自旋體系的Gutzwiller投影波函式；研究了量子自旋液體中自旋子-聲子的耦合作用,提出用聲波衰減的方法探測量子自旋液體中的自旋子與規範場；研究了金屬-絕緣體相變與量子自旋液體的唯象理論； 在Mott絕緣體相關的超導方面，我們發展了slave-spin的理論方法，用其研究多軌道Mott絕緣體相關的超導電性，並針對新型鐵基超導體(Tl,K)FexSe2做了最早的理論分析。 在多重鐵電性材料的磁性方面，我們研究了螺旋磁體的多鐵材料中electromagnon激發元的劈裂問題；研究了價鍵畸變對多重鐵電性的影響；發展了螺旋磁體的一般唯象理論。 在拓撲絕緣體與石墨烯的磁性方面，我們研究了拓撲絕緣體表面態的介觀巨自旋Hall效應；研究了拓撲絕緣體邊緣態的超導關聯；研究了多層石墨烯中由於不同的層間堆積形成的電子能隙與表面磁性；研究了雙層石墨烯中可能的半金屬現象。
