自旋-轨道相关新奇量子态的计算与预测

项目名称： 自旋-轨道相关新奇量子态的计算与预测

项目编号： No.90921004

项目类型： 专项基金项目

立项/批准年度： 2010

项目学科： 电工技术

项目作者： 方忠

作者单位： 中国科学院物理研究所

项目金额： 55万元

中文摘要： 传统的电子学技术是基于电子的"电荷"量子特征的，现在已面临发展的瓶颈阶段。其实电子除了电荷以外，还具有自旋和轨道的量子特征。若我们能够充分利用这些量子特征，将可能实现丰富的新奇量子现象，并有可能导致未来信息技术的重大变革。例如量子自旋Hall效应，拓扑绝缘态，轨道有序态等。由于自旋、轨道、电荷、晶格等自由度常常耦合在一起，使得很难分辨其行为，因此推进此领域的单量子态研究势在必行。然而，由于研究的对象越来越小，传统意义上的理论与实验研究都面临越来越多的挑战。解析理论模型无法精细到实验所需要的精度，而实验研究又很难区分各个单量子态的行为。正是在这样的情形下，计算获得了巨大的发展，架设了解析理论与实验间的桥梁。特别是针对我们要重点研究的单量子态，现有的计算手段已经可以达到无人为参数的极高精度。本项目将通过计算的手段研究自旋-轨道相关的新奇量子态，通过与实验的紧密结合，解决一些重要的基础前沿问题。

中文关键词： 拓扑绝缘体；拓扑超导；拓扑半金属；铁基超导；LDA+Gutzwiller方法

英文摘要：

英文关键词： topological insulator；topological superconductor；topological semimetal；ion-banse superconductor；LDA+Gutzwiller method