關聯電子系統奇異物性的數值計算模擬研究

《關聯電子系統奇異物性的數值計算模擬研究》是依託南京大學，由萬賢綱擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：關聯電子系統奇異物性的數值計算模擬研究
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：萬賢綱
• 依託單位：南京大學

項目摘要

拓撲絕緣體是最近幾年發現的一類新的量子材料，是凝聚態物理的研究熱點。現在已知的或者已經被預言的拓撲絕緣體基本上都是s/p電子體系，它們只有很弱的電子關聯，所以基本都是有時間反演不變的非磁性材料。當前一大熱點研究課題就是在電子關聯較強的體系裡面探尋可能的拓撲非平庸態。4f和5f電子體系都有著很強的自旋軌道耦合也有很大的電子關聯效應。所以系統的對它們進行研究有重要的學術價值和巨大的套用前景。本項目擬用LDA+DMFT方法和有效模型分析相結合研究4f和5f電子體系。重點研究Ce、Sm、Eu、Yb等4f元素以及U、Am等5f元素的氧化物、硫族化合物的電子結構和磁性性質。研究晶體結構、壓力對材料性質的影響。著重探討電子關聯和自旋軌道耦合共同作用對材料的獨特影響。探尋可能的新拓撲量子態（如：有特別磁電回響的Axion絕緣體、Weyl半金屬、可能的影像磁單極等）。

結題摘要

通過四年的努力，項目對以5d過渡金屬材料體系為代表的強自旋軌道耦合電子關聯體系物性研究上取得了進展。主要的工作為：（1）確定WTe2為第二類Weyl半金屬；（2）理論預言壓力能夠使得WTe2表現拱形超導並被實驗驗證；（3）提出WTe2費米面自旋分布對其巨大磁電阻有重要貢獻；（4）研究了壓力對Weyl半金屬TaAs家族、拓撲量子體系ZrTe5性質的影響；（5）預言了多個體系為拓撲半金屬；（6）預言奇異電聲子耦合導致p波超導體。共完成學術論文27篇，其中2篇Physical Review Letters；4 篇Nature Communications；5 篇Physical Review B；2 篇Scientific Reports。這27篇論文被SCI他人引用479次。所發表論文有4篇為ESI高被引論文。