高溫超導中贗能隙的起源和準粒子圖像

《高溫超導中贗能隙的起源和準粒子圖像》是依託浙江師範大學，由龔昌德擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：高溫超導中贗能隙的起源和準粒子圖像
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：龔昌德
• 依託單位：浙江師範大學

項目摘要

從對摻雜空穴（電子）在反鐵磁背景中運動的理解出發，考慮強關聯的主要效應，建立一個能夠描述銅氧化合物欠摻雜區的有效準粒子模型。在此基礎上，研究贗能隙的起源，贗能隙與超導能隙的關係，自旋回響的性質，以及各種熱力學輸運的性質。詳細研究贗能隙和超導能隙的動量空間、摻雜以及溫度依賴行為，通過與實驗結果的比較揭示兩個能隙共存 且相互競爭的關係。贗能隙如何抑制超導能隙，超導的產生又是怎樣反過來影響著贗能隙的大小。進一步研究新發現的實驗現象，包括backbending 在不同區域表現出雙重性 ，自旋回響隨著頻率的變化發生的結構變化，以及輸運性質的各種異常行為，從各個角度驗證模型的合理性和適用性。本項目擬研究的問題是當前凝聚態物理的研究熱點，也是重要的基礎性問題。這些問題的解決，對我們更深刻地理解高溫超導電性有著重要意義。

結題摘要

從對摻雜空穴（電子）在反鐵磁背景中運動的理解出發，考慮強關聯的主要效應，建立了一個能夠描述銅氧化合物欠摻雜區的有效準粒子模型。提出了一個贗能隙的可能起源，進而明確了贗能隙和超導的關係。通過對自旋激發譜和輸運行為的研究，證實了模型的有效性。提出了一個新的相圖來描述銅氧化合物，特別是發現了在超導區，贗能隙特徵溫度存在可能的回拐現象，與傳統的高溫超導相圖不同。在中間摻雜區，我們發現了反節點附近能隙有溫度反常依賴行為，與ARPES和Raman實驗測量相符。研究了磁激發譜中的共振現象，我們的結果表明沙漏型色散以及沙漏型色散中的共振點是贗能隙的特性，與超導沒有直接關係。超導共振是超導配對形成玻色模的結果，我們提出了一個新的標度，很好與實驗數據相符，同時結果表明超導共振不是超導配對的起因。這些研究進一步加深了我們對銅氧化合物高溫超導現象的認識，推進了對理解超導機制的理解。 研究了各種拓撲絕緣體和拓撲超導的性質。基於Chern絕緣體和p波超導，發現了高Chern數現象以及豐富的拓撲量子相變，並且提出Chern不能很好描述拓撲超導性質，特別是Majorana零能模。研究了分數Chern絕緣體的邊緣激發，提出了一個用非相互作用波函式表征相互作用體系波函式的方法。 研究了雜質誘導調製模式。三角點陣中在雜質附近有強烈的電荷調製模，超導的出現壓制了電荷序，並且不同的超導對稱性導致的調製模式有很大的差別，從而提出了一個實驗上可以判斷超導對稱性的方法。進而討論了在鈷氧化物中的套用。我們還提出了在zigzag邊界的六角點陣納米帶中有強烈的邊界磁振盪，基於微觀和巨觀模型的研究，我們指出這是典型的量子干涉和量子約束現象，這在今後的自旋電子學有著重要的套用價值。