關聯電子系統的數值模擬研究

《關聯電子系統的數值模擬研究》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：關聯電子系統的數值模擬研究
• 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

關聯電子系統一直是人們高度關注的熱點和難點課題。它們表現出非常豐富的物理特性，是具有突出套用價值的材料系統。研究它們不僅具有重要的學術價值，也有著巨大的套用前景。本項目擬用適合於研究關聯電子系統的局域密度近似結合動力學平均場方法（LDA+DMFT）研究關聯強的4f和5f電子系統。重點研究組分、間隙位摻雜對4f-3d稀土永磁材料電子結構、磁性相互作用等物理性質的影響；重點研究溫度、壓力等外界條件對錒系材料電子結構、結構相變、磁性性質等物理性質的影響。著重探討關聯強的4f和5f電子的變化規律和其對材料物理性質的獨特影響。為具有高磁能積、高矯頑力、高居里溫度的稀土永磁材料的製備尋找可能的途徑；深入研究錒系材料的物理性質，為原子能工業中核燃料的性質、核廢料的處理以及國防領域中核武器的儲藏提供一定的理論依據。

結題摘要

通過三年的努力，項目在對關聯電子材料物性的理解，材料設計以及相關理論方法發展等方面取得了進展。主要的工作為（1）在局域密度近似結合動力學平均場方法的框架下，我們發展了通過移動能級從而控制軌道雜化的constrained orbital hybridization calculations方法，這使得人們可以明白無誤的討論軌道雜化的具體影響。並用這種方法系統地研究了4f鐵磁半導體材料EuO, EuS以及反鐵磁半導體材料EuSe, EuTe的電子結構和磁性性質。為找尋新型的磁性材料提供了一定的理論依據。（2）用LDA+DMFT方法系統的研究了一系列5f材料的奇異電子結構和磁性性質。（3）用能帶計算方法和有關模型計算方法研究了電子關聯和自旋軌道偶合競爭對燒綠石結構Ir化合物物性的影響，得到了基態的磁結構，預言了Weyl semimetal和Fermi arc。（4）用能帶計算方法和有關模型計算方法預言尖晶石結構Os氧化物CaOs2O4和SrOs2O4是有特別磁電回響的Axion insulator。（5）研究了電子關聯，自旋軌道耦合和磁序對NaOsO3性質的影響。（6）研究了5d過渡金屬化合物EuPtSi3的電子結構和磁性性質。（7）研究了多個新型超導體的電子結構，磁性性質。共完成學術論文11篇，其中Physical Review Letters上發表一篇，Physical Review B上發表六篇，EPL上發表一篇，J.Phys. Conden Matter上發表一篇。