非过渡金属杂质、缺陷对拓扑绝缘体材料改性的理论研究

项目名称： 非过渡金属杂质、缺陷对拓扑绝缘体材料改性的理论研究

项目编号： No.11174180

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2012

项目学科： 物理学I

项目作者： 戴瑛

作者单位： 山东大学

项目金额： 50万元

中文摘要： 拓扑绝缘体是近年来发现的一种新奇量子物质态，具有独特的性质，在高温自旋电子学和拓扑量子计算等领域有重要的应用前景。近年的研究发现，在常规稀磁半导体中，除过渡金属外，非过渡金属杂质、缺陷也能引起自旋极化并导致室温铁磁序，且有一定优势。而对于拓扑绝缘体材料，过渡金属掺杂对其性质有重要的调制作用，但非过渡金属杂质、缺陷对其性质影响的研究和认识还非常有限。因此，本项目拟借助第一性原理计算结合固体理论等，系统地研究分析非过渡金属杂质、缺陷对不同维度和尺寸的拓扑绝缘体材料性质的影响和作用。阐明非过渡金属杂质及相关缺陷对材料的电子结构、自旋结构及自旋电子学等性质的调控机理和作用规律；揭示杂质、缺陷对拓扑性的影响规律，探索实现新型稀磁拓扑半导体以及反常量子化霍尔效应的可能性。本项目的研究，可以丰富人们对拓扑绝缘体材料性质的理解和认识，为新型低能耗电子器件和自旋电子学器件的设计提供理论依据。

中文关键词： 拓扑绝缘体；新型二维材料；新物理效应；性质调控；

英文摘要：

英文关键词： Topological insulator；Novel 2D materials；New Physics；property-regulation；