《鐵砷與鐵硒基化合物的磁性與金屬-絕緣體轉變研究》是依託中國科學院合肥物質科學研究院，由全亞民擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：鐵砷與鐵硒基化合物的磁性與金屬-絕緣體轉變研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：全亞民
- 依託單位：中國科學院合肥物質科學研究院
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
理解鐵砷與鐵硒基超導材料基態複雜的磁構型和豐富的金屬或絕緣相對揭示鐵基超導體的配對機制和正常態性質具有重要的理論和實際價值。本項目提出從具有關聯作用的真實鐵基材料的緊束縛模型出發，通過發展多參數的Kotliar-Ruckenstein Slave-Boson平均場方法，開展對多軌道關聯的鐵基化合物正常相中的金屬-絕緣體轉變的研究，分析自旋阻挫和軌道漲落在金屬-絕緣體轉變中的主要作用，重點討論不同粒子填充數時次近鄰跳躍、Hund耦合以及晶場等因素對鐵基體系基態性質以及金屬-絕緣體轉變的影響，探討鐵砷與鐵硒基超導材料中是否存在軌道選擇的Mott轉變及發生的條件，並由軌道分辨性質揭示其中反常磁性和複雜基態的微觀機理。本項目的研究不僅有助於我們理解鐵基超導材料中豐富的磁現象和超導的形成機制，為進一步的實驗提供理論基礎，而且還為理解其它多軌道超導體的正常態性質和超導配對的起源提供理論指導。
結題摘要
本項目的目標是發展用於研究多軌道關聯體系的隸玻色子方法，研究多軌道體系及鐵基超導材料正常相中的金屬-絕緣體相變。經過三年的研究，我們發展了用於多軌道體系的Kotliar-Ruckenstein隸玻色子平均場程式和旋轉不變的隸玻色子平均場方法。在多軌道體系金屬-絕緣體轉變方面主要給出如下結果：(1)研究了自旋調製和晶場劈裂對多軌道體系金屬-絕緣體轉變的影響。給出了自旋調製在中間關聯區域導致的反鐵磁的軌道選擇Slater相併研究了三軌道模型給出的鐵磁的軌道選擇莫特相，其形成機制與雙交換圖像一致。(2)我們使用旋轉不變隸玻色子方法研究了橫向和縱向洪特耦合競爭對金屬-絕緣體轉變的影響。給出在兩軌道半填充體系中各向同性的洪特耦合可以導致較大的自旋漲落有利於軌道選擇莫特相的形成。並且在庫侖關聯和橫向洪特耦合的相圖中軌道選擇莫特相處於高自旋態和低自旋態之間。在強關聯極限下各向同性的洪特耦合是高低自旋態之間的相變臨界點。(3)研究了粒子數填充和關聯對LaFeAsO、K1-xFe2-ySe2、FeSe磁基態以及金屬-絕緣體轉變的影響。給出摻雜可以導致體系出現軌道選擇的莫特相。(4)討論了BaTi2As2O 體系中格點選擇的反鐵磁基態性質，給出該材料基態應為反鐵磁的自旋密度波態。(5)使用BdG方法討論了間隙雜質對S波配對的鐵基超導材料超導電性的影響，給出非磁雜質在超導能隙內給出雙雜質峰而磁性雜質在超導能隙內給出單雜質峰。
