自旋手性材料中的贝里位相效应和反常量子输运研究

项目名称： 自旋手性材料中的贝里位相效应和反常量子输运研究

项目编号： No.10904005

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2010

项目学科： 电工技术

项目作者： 王志刚

作者单位： 北京应用物理与计算数学研究所

项目金额： 20万元

中文摘要： 以稀土钼氧化物为代表的自旋手性强关联系统一直是凝聚态物理领域的研究热点之一。近年来由于在贝里位相效应方面取得的重大进展和自旋电子学的蓬勃发展，使得研究自旋手性材料中的贝里位相效应和量子输运现象成为当前凝聚态物理中一个重要的前沿问题。本项目拟对这一前沿问题开展深入探索，做出具有创新意义的基础研究工作。研究内容主要包括自旋手性带来的贝里位相效应对系统的轨道磁性、反常霍尔电导及热导系数等物理量的重要影响；发展轨道磁化率的贝里位相半经典理论，并将其应用到自旋手性系统中去，从而建立起一套与目前利用贝里位相计算电极化率方法相平行的计算磁极化率的理论方法；研究自旋手性系统中的边界态、边界孤子、分数化电荷等一系列拓扑缺陷性质，探索这些拓扑缺陷带来的新奇现象，如量子霍尔电导、环电流、量子阻塞等；研究自旋手性产生的反常自旋输运问题。本项目的研究工作会推进人们对贝里位相效应的认识，促进自旋手性系统研究的发展。

中文关键词： 自旋手性；反常霍尔效应；贝里位相；轨道磁矩；拓扑缺陷

英文摘要：

英文关键词： Spin-chirality；Anomalous Hall effect；Berry phase；Orbital magnetism；Topological defect