具有强自旋轨道耦合的强关联电子体系中的新奇物态

项目名称： 具有强自旋轨道耦合的强关联电子体系中的新奇物态

项目编号： No.11374018

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 数理科学和化学

项目作者： 王垡

作者单位： 北京大学

项目金额： 60万元

中文摘要： 有强自旋轨道耦合的材料是凝聚态物理近年来的一个研究热点,最突出的例子是拓扑绝缘体。但是拓扑绝缘体的电子关联效应很弱，可以用无相互作用电子很好地描述。理论上已知在自旋轨道耦合和电子关联强度相当的体系中有许多更新奇的物相，如拓扑Mott绝缘体和Kitaev自旋液体等。这些奇异物相具有更新颖的元激发如自旋子、Majorana费米子，并有可能用于实现拓扑量子计算。目前最有希望实现这些理论预言的体系是各种铱氧化物，但是目前关于这些材料的理论研究大多局限于现象学，非常缺少基于第一性原理方法的可靠理论工作。我们计划应用大规模的第一性原理电子结构计算为多种铱氧化物构建可靠的电子模型，然后利用多种强关联理论方法包括随机相位近似、涨落交换近似、泛函重整化群、投影变分波函数蒙特卡罗、严格对角化、微扰级数展开等研究这些模型，得到可靠的理论相图并预言可观测的物性行为，为实验上通过调控结构和组分以实现新物相提供指导。

中文关键词： 铱氧化物；铁基超导体；量子相变；量子振荡；

英文摘要： Materials with strong spin-orbit coupling has been a recent research focus in condensed matter physics, topological insulator is the most outstanding example. However topological insulators have rather weak electron correlations, so they can be well descr

英文关键词： iridium oxides；iron-based superconductors；quantum phase transitions；quantum oscillation；