拓扑绝缘体低维量子结构中的电子关联效应研究

项目名称： 拓扑绝缘体低维量子结构中的电子关联效应研究

项目编号： No.11374002

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： 程芳

作者单位： 长沙理工大学

项目金额： 75万元

中文摘要： 拓扑绝缘体是一种由自旋轨道耦合导致的新量子物态。拓扑绝缘体的表面/边缘态展现出奇特的金属性质，这种特性受到时间反演对称性的保护。由于其独特的能带结构和自旋与动量满足的特定的手征特性，电子的输运、磁学和光学性质将明显不同于普通体系，可能在自旋电子学和量子计算领域具有广阔应用前景。本项目将针对拓扑绝缘体表面的低维体系，研究库仑相互作用对Dirac 费米子系统能级分布、带隙等电子结构的影响，探究如何利用电子间库仑相互作用来调控输运性质。并进一步揭示不同的栅控量子结构、外加电磁场、磁性杂质等因素对关联体系直流与交流输运的影响，探索和发展表面/边缘态体系中多体理论方法和手段，为发现新物理和构造新型自旋器件提供坚实的物理基础。

中文关键词： 二维三维材料；直流和交流输运；库仑相互作用；外场调控；杂质

英文摘要： Topological insulators are a new state of quantum matter induced by spin-orbit interaction. It possesses an insulating bulk and metallic surface or edge states, which is topologically protected by time-reversal symmetry. The surface or edge states display

英文关键词： Two- and three-dimensional Materials；dc and ac quantum transport；Coulomb interaction；external field manipulation；impurity