I强关联与超导物理

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强关联电子体系的理论研究报告

强关联电子体系的理论研究报告

强关联电子体系的理论研究报告摘要:本研究报告旨在探讨强关联电子体系的理论研究进展,并对其在凝聚态物理学和材料科学领域的应用进行综述。

通过对强关联电子体系的基本概念、理论模型和计算方法的介绍,我们深入研究了其在超导、磁性、拓扑绝缘体等领域的重要性和前沿问题。

本报告旨在为科研人员提供一个全面的理论框架,以促进对强关联电子体系的深入理解和未来研究的指导。

1. 强关联电子体系的基本概念强关联电子体系是指其中电子间的相互作用起主导作用的体系。

与弱关联电子体系相比,强关联电子体系的电子行为更加复杂,不容易通过传统的平均场理论来描述。

强关联电子体系的研究对于理解高温超导、自旋玻璃、量子自旋液体等现象具有重要意义。

2. 强关联电子体系的理论模型为了描述强关联电子体系,研究者们提出了多种理论模型,其中最著名的包括Hubbard模型、Anderson模型和Heisenberg模型等。

这些模型通过考虑电子间的相互作用和晶格结构等因素,揭示了强关联电子体系的基本行为。

3. 强关联电子体系的计算方法针对强关联电子体系的复杂性,研究者们提出了各种计算方法,如密度矩阵重整化群方法、量子蒙特卡洛方法和精确对角化方法等。

这些计算方法在研究强关联电子体系的基态和激发态性质方面发挥了重要作用。

4. 强关联电子体系的应用强关联电子体系的研究在凝聚态物理学和材料科学领域有着广泛的应用。

其中,超导材料的理论研究和设计是一个重要的研究方向。

通过理论模型和计算方法,研究者们可以预测新型超导材料的存在和性质,为实验提供指导。

此外,强关联电子体系还在磁性材料、拓扑绝缘体等领域展现出重要的应用潜力。

结论:强关联电子体系的理论研究是凝聚态物理学和材料科学领域的重要研究方向。

通过对强关联电子体系的基本概念、理论模型和计算方法的综述,本报告对其在超导、磁性、拓扑绝缘体等领域的应用进行了探讨。

我们相信,随着理论和计算方法的不断发展,强关联电子体系的研究将为我们揭示更多奇特的物理现象,并为材料设计和能源应用等领域提供新的思路和方法。

凝聚态物理学中的强关联与拓扑态

凝聚态物理学中的强关联与拓扑态

凝聚态物理学中的强关联与拓扑态凝聚态物理学是研究固体和液体中宏观量子行为的学科,其中包含了许多前沿的研究领域。

其中两个重要的概念是强关联和拓扑态。

本文将探讨凝聚态物理学中的强关联与拓扑态,并介绍它们在现代科学和技术中的应用。

强关联指的是在一些物理系统中,粒子之间的相互作用力非常强,使得传统的平均场理论失效。

这种情况下,粒子之间的关联效应非常重要,原子和电子的自旋可以发生奇特的纠缠和耦合现象。

在强关联的条件下,物质可以展现出各种各样的奇特性质,例如高温超导、量子霍尔效应等。

这些现象的理论和实验研究,对我们理解物质的性质和开发新型材料具有重要意义。

拓扑态是指在凝聚态物理中的一种新型量子态,其性质与系统的拓扑结构密切相关。

拓扑态在不同维度和不同种类的系统中都有出现,例如拓扑绝缘体、拓扑超导体等。

与传统的态相比,拓扑态的性质更为稳定和鲁棒,具有较强的抗扰动性能。

这使得拓扑态在量子计算、量子通信和能量转换等领域具有广泛的应用前景。

在强关联和拓扑态的研究中,实验和理论的相互作用至关重要。

实验方面,科学家们使用各种精密的仪器和技术,通过控制和调节系统的参数来观察和测量物质的性质。

例如,通过超导体的冷却和磁场的施加,科学家们观察到了量子霍尔效应和高温超导等现象。

除了基础的实验研究,还有很多前沿的实验技术被应用于研究强关联和拓扑态,如拓扑绝缘体的表面态的探测和操控。

在理论方面,科学家们使用数学工具和物理模型来描述和解释实验观测到的现象。

从平均场理论到精确解和数值模拟,不同的理论方法被应用于强关联和拓扑态的研究。

通过理论模型的构建和计算,科学家们可以深入理解强关联和拓扑态之间的关系,并预测和解释实验现象。

理论研究为设计和创造新型材料提供了理论指导和思路。

强关联和拓扑态在很多领域都有广泛的应用。

在量子计算方面,强关联和拓扑态被认为是实现量子比特的重要平台。

利用强关联性质,科学家们可以构建可靠的量子比特和实现量子计算的逻辑门操作。

“常温超导体”究竟是啥_常温超导体的原理

“常温超导体”究竟是啥_常温超导体的原理

“常温超导体”究竟是啥_常温超导体的原理常温超导体是指在常规温度和压力下,能够表现出超导性质的材料。

通常情况下,超导体需要在非常低的温度下才能展现出超导性,例如液氮温度(77K)以下。

然而,常温超导体可以在更高的温度范围内保持超导性,这为超导技术的广泛应用提供了巨大的潜力。

常温超导体的原理是一项重要的物理难题,目前尚未完全揭示。

然而,有几种假设可以用来解释这一现象。

一种解释是电子之间的配对机制。

在通常的超导体中,超导性是由电子之间的库伦相互作用引起的,而在常温超导体中,有人认为是由于电子和声子之间的相互作用。

声子是晶格中的振动模式,它可以传输能量和动量。

通过与声子相互作用,电子之间形成了配对,从而产生了超导性。

这种机制被称为配对介质中的声子介导超导。

另一种解释是电子之间的强关联效应。

常温超导体中的电子可能表现出强关联行为,这意味着它们彼此之间的相互作用非常强烈,以致于它们可以以其中一种方式组织起来,形成配对态,从而产生超导性。

这种机制称为强关联超导。

目前,有几种材料被认为可能表现出常温超导性。

例如,含有氢化铯和硫化氢的化合物具有非常高的临界温度(Tc),可以达到甚至超过常温。

此外,铜基化合物、铜氧化物等材料也被广泛研究。

尽管已经取得了一些重要的进展,但常温超导体的确切机制仍然是一个活跃的研究领域。

更深入的理解常温超导体的基本原理对于开发高温超导材料,提高超导技术的效率和可靠性至关重要。

常温超导体的发现和理解将会有重大的科学和工程应用。

例如,超导电缆可以大大提高电能传输的效率,减少能源损耗。

超导磁体可以应用于医学成像、粒子加速器和磁悬浮列车等领域。

超导量子比特则有望用于量子计算和量子通信。

这些应用的实现将有助于推动科学技术的发展,并对人们的生活和社会产生深远影响。

虽然目前的研究还处于起步阶段,但常温超导体的发现无疑是超导领域的一个重大突破,为未来的超导技术发展带来了希望和挑战。

通过不断的研究和理论推动,相信我们能够揭示常温超导体的原理,并将其应用于更广泛的领域,为人类社会带来更多福祉。

强关联电子系统的量子多体物理学

 强关联电子系统的量子多体物理学

强关联电子系统的量子多体物理学强关联电子系统的量子多体物理学强关联电子系统指的是含有大量电子的系统,其中电子之间存在强烈的相互作用。

这类系统包括了金属、半导体、超导体等材料中的电子。

了解这些系统的物理性质对于理解材料的性质和开发新的材料具有重要意义。

量子多体物理学就是研究这类系统的性质和行为的学科。

本文将介绍强关联电子系统的量子多体物理学相关的几个重要概念和研究方法。

一、量子多体系统和强关联性量子多体系统是指系统中含有多个粒子,并且这些粒子之间的相互作用必须用量子力学描述的系统。

在传统的多体物理学中,我们通常可以将多体系统中的粒子看作是无相互作用的粒子,这样问题的处理就相对容易。

然而,在强关联电子系统中,由于电子之间的相互作用的存在,我们不能使用无相互作用的近似来描述电子的行为。

这使得强关联系统的研究变得复杂而有趣。

二、强关联系统的主要性质强关联电子系统具有一些独特和奇特的性质,这些性质是多体物理学研究的重要课题。

一个重要的性质是电子之间的关联性。

在强关联系统中,电子之间的相互作用影响到了电子的自由度和运动。

这导致了许多令人费解的现象,例如出现了能隙、电子自旋、电荷密度波等。

另一个重要的性质是电荷输运的特殊性质。

在强关联系统中,电子之间的相互作用导致了电子传导的非常丰富和多样的行为,如金属中的电阻、超导体中的零电阻以及其他奇特的电输运现象等。

三、研究工具和方法了解和研究强关联电子系统的物理性质需要使用一些专门的工具和方法。

其中最重要的就是数值计算和模拟方法。

由于强关联系统的复杂性,解析求解的方法往往不可行。

因此,研究人员使用各种数值计算方法,如密度泛函理论、Monte Carlo模拟、量子蒙特卡洛等,来探索系统的行为。

这些数值方法能够提供详细的信息,例如电子结构、能带结构等,帮助我们理解和预测物质中的物理性质。

四、应用和前景强关联电子系统的研究不仅对理论物理学和凝聚态物理学产生了重要的影响,也对材料科学和技术产生了重要的应用价值。

中国物理学会2017年秋季学术会议手册

中国物理学会2017年秋季学术会议手册

专场报告
9月8日下午16:00-17:30,地点:四川大学望江校区体育中心
16:00-17:30
薛其坤教授 (清华大学)
基础研究的创新之路
3
专场报告:
中国科学院院士薛其坤报告会 时间:2017年9 月8日16:00-17:30
地点:四川大学体育中心 题目:基础研究的创新之路
薛其坤,男,1984 年毕业于山东大学光学系激光专业,1994 年在中国科学院物理研究所获得博士学位。1992 年至 1999 年先后在日本东北大学金属材料研究所和美国北卡莱罗纳 州立大学物理系学习和工作。1999 年至 2005 年任中国科学 院物理研究所研究员和表面物理国家重点实验室主任。2005 年起任清华大学物理系教授,同年 11 月被增选中国科学院 院士。2010 年至 2013 年任清华大学理学院院长、物理系主 任,2011 年至 2016 年任低维量子物理国家重点实验室主任,2013 年 5 月起任 清华大学副校长,2016 年起任教育部科学技术委员会常务副主任。他是国际期 刊 Surface Science Reports、Physics Review B、Applied Physics Letters、 Journal of Applied Physics 和 AIP Advances 等的编委,National Science Review 副主编和 Surface Review & Letters 主编。
中国-美国-英国物理学会联 合组织 S 分会国际会场
四川大学科华苑宾馆四 楼会议厅
基础教学楼 C 座、A 座
基础教学楼 A 座 604
12:00-13:30
午餐
四川大学校内餐厅
9月9日 星期六
13:30-18:00 15:00-17:30

理论凝聚态物理的强关联系统研究

理论凝聚态物理的强关联系统研究

理论凝聚态物理的强关联系统研究引言凝聚态物理是研究物质的宏观行为的学科,它研究的是尺度较大、粒子数较多的物质系统。

在凝聚态物理中,强关联系统是一个重要的研究领域。

强关联系统指的是系统中的粒子之间存在非常强的相互作用,使得系统的性质不容易通过简单的平均场理论进行描述。

本文将介绍理论凝聚态物理中对强关联系统的研究。

什么是凝聚态物理的强关联系统在凝聚态物理中,我们通常将物质系统看作是由原子、分子或其他粒子组成的。

这些粒子之间的相互作用导致了系统的宏观性质。

在某些系统中,粒子之间的相互作用非常强,以至于无法忽略。

这样的系统被称为强关联系统。

强关联系统不同于弱关联系统,弱关联系统中的粒子之间的相互作用可以通过平均场理论进行描述。

而在强关联系统中,平均场理论无法准确描述系统的行为,需要使用更加复杂的理论和方法。

强关联系统的研究方法由于强关联系统的复杂性,研究人员需要使用一系列的理论和方法来研究这类系统。

以下是一些常用的研究方法。

重整化群理论重整化群理论是研究强关联系统的重要工具。

它可以将复杂的系统简化为具有相同性质的简单系统。

通过迭代的过程,我们可以获得系统在不同尺度下的性质。

重整化群理论被广泛应用于研究相变、临界现象等强关联系统的问题。

密度矩阵重整化群密度矩阵重整化群是一种适用于强关联量子系统的方法。

它通过将系统的密度矩阵划分为不同的块,并对每个块进行变换,以得到系统在不同尺度下的性质。

通过密度矩阵重整化群方法,研究人员可以探索量子系统的量子相变、量子纠缠等性质。

数值计算方法由于强关联系统的复杂性,解析方法无法应用于所有的系统。

因此,数值计算方法成为研究强关联系统的重要手段之一。

常见的数值计算方法包括蒙特卡洛方法、精确对角化方法等。

通过数值计算,研究人员可以模拟系统的行为,并获得精确的结果。

强关联系统的研究领域强关联系统的研究涉及到很多不同的领域。

以下是一些常见的研究领域。

量子自旋系统量子自旋系统是研究强关联系统的重要对象之一。

强关联电子体系中轨道相关物理性质的研究的开题报告

强关联电子体系中轨道相关物理性质的研究的开题报告

强关联电子体系中轨道相关物理性质的研究的开题报告一、研究背景及意义随着科学技术的发展,强关联电子体系的研究已成为当今材料科学和凝聚态物理领域的一个重要研究方向。

强关联电子体系包括铁基超导体、高温超导体、有机导体、强关联氧化物等材料,它们的电子行为对于材料的载流性质和磁学性质具有重要影响。

而这些材料的电子行为是由于多个轨道相互影响引起的,因此轨道相关的物理性质就成为了探索这些材料电子行为的重要一环。

轨道相关性质包括轨道杂化、非磁性和磁性激发等,它们都与电子轨道的形状、位置、能量等密切相关。

研究这些物理性质对于深入理解强关联电子体系的本质和机理非常重要,对于发展新型材料、设计新型器件具有重大的科学价值和实际应用价值。

因此,本文旨在研究强关联电子体系中轨道相关物理性质,为深入探究这些材料的电子行为提供理论和实验基础。

二、主要研究内容本文将分析强关联电子体系中轨道相关物理性质的内在机理和基本特征,重点研究以下两个方面:1. 轨道杂化:分析不同原子轨道之间的相互作用,以及在这种相互作用的影响下电子轨道的混合和重新分配。

采用密度泛函理论、紧束缚模型等方法,研究原子轨道、分子轨道和带轨道的形状和位置对电子性质的影响,揭示轨道杂化对于强关联电子体系中载流性质和磁学性质的影响机理。

2. 非磁性和磁性激发:研究电子自旋和轨道之间的相互作用,以及其他外部因素(如磁场、光场)对于电子自旋和轨道的激发作用。

采用自旋轨道耦合理论、量子自旋液体理论等方法,研究电子自旋和轨道的耦合机制,揭示非磁性和磁性激发对于强关联电子体系中电子能带结构和宏观性质的调控作用。

三、研究方法和计划本文将采用各种计算方法,包括密度泛函理论、紧束缚模型、多体格林函数理论等,对强关联电子体系的轨道相关物理性质进行研究。

具体计划如下:1. 收集相关文献资料,了解前人研究情况,并对强关联电子体系的轨道相关物理性质进行归纳总结。

2. 采用密度泛函理论等计算方法,研究原子、分子和带的轨道杂化效应,分析它们对载流性质和磁学性质的影响。

物理学科简介ppt课件

物理学科简介ppt课件
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无线电
无线电是通过无线电波传播信号的技术。无线 电技术的原理在于,导体中电流强弱的改变会 产生无线电波。利用这一现象,通过调制可将 信息加载于无线电波之上。当电波通过空间传 播到达收信端,电波引起的电磁场变化又会在 导体中产生电流。通过解调将信息从电流变化 中提取出来,就达到了信息传递的目的。 (9KHz~300GHz,10KHz~300GHz)
15、低维半导体物理 16、半导体材料物理 17、发光学与超快光谱
18、光电功能材料
19、凝聚态物理 20、固体光谱 固体磁性
21、光子学 (光子晶体) 22、凝聚态理论与材料计算 (凝聚体系的计算和模拟)
23、纳米光电子技术 光电薄膜材料与器件
24、关联电子系统的量子调控研究:强关联物理
25、介观物理及光与物质的相互作用
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宁夏大学、陕西师范大学、首都师范大学、 哈尔滨理工大学、宁波大学、南京师范大学、四川 师范大学、西南科技大学、广州大学、西南大学、 内蒙古科技大学、华南理工大学、扬州大学、 曲阜师范大学、云南大学、哈尔滨师范大学、 西北师范大学、东北大学、湖北大学、 西南交通大学、长春理工大学、吉首大学、 中国矿业大学、上海理工大学、长沙理工大学、 北京交通大学、南京理工大学、三峡大学、 青岛大学、天津理工大学、内蒙古大学、 福建师范大学、吉林师范大学、河海大学
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粒子物理与原子核物理
粒子物理学研究比原子核更深层次的微观世界 中物质的结构、性质,和在很高能量下这些物 质相互转化及其产生原因和规律的物理学分支。 又称高能物理学。 原子核物理学又称核物理学,是20世纪新建立 的一个物理学分支。它研究原子核的结构和变 化规律;射线束的产生、探测和分析技术;以 及同核能、核技术应用有关的物理问题。它是 一门既有深刻理论意义,又有重大实践意义的 学科。
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刘凯,中国人民大学(邀 请报告)
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I21
17:20-17:35 王春光,中科院物理所
I 强关联与超导物理
分会召集人:陈焱、李有泉、罗洪刚、许祝安、杨义峰、张清明、周兴江
分会联系人:李凯(kaili@)
分会地点:郑州大学主校区北核心教学区 1 号楼 1 层 109 教室(北 1-109)
邀请报告:20+5 分钟 口头报告:12+3 分钟
2019 年 9 月 21 日 主持人:周兴江(中科院物理所)
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I15 15:15-15:30 邹昌炜,清华大学
Effect of structural supermodulation and oxygen defects on superconductivity in tri-layer cuprate
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I22 17:35-17:50 王志,中山大学
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I23 17:50-18:05 袁永浩,清华大学 I24 18:05-18:20 高淼,宁波大学
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9:20-9:35
卢红成,华中科技大学
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I28 9:35-9:50 姚伟良,北京大学 I29 9:50-10:05 张纯,中国人民大学
Na2Co2TeO6 各向异性磁性的研究 三角晶格自旋 1/2 海森堡反铁磁模型自旋波谱旋子 极小点的起源
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I02 8:55-9:20
胡江平,中科院物理所 (邀请报告)
赵俊,复旦大学(邀请 报告)
Electronic Genes for Unconventional High Temperature Superconductors Intertwined dipolar and multipolar order in a
I11 12:05-12:20 王达,南京大学
双玻色模超导体中的同位素效应
午餐
主持人:雒建林(中科院物理所)
I12
14:00-14:25
靳常青,中科院物理所 (邀请报告)
A New Type Cuprate Unconventioanl Features
Superconductor
with
I13
14:25-14:50
请报告)
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I26
于伟强,中国人民大学 Effective Staggered Field and Double Quantum
8:55-9:20 (邀请报告)
Critical Points in an Ising-like Spin-chain
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11:35-11:50
马天星,北京师范大学
Tunable metal-insulator transition and superconductivity in twisted bilayer graphene
I10 11:50-12:05 张健豪,清华大学
铜氧化物高温超导体超导与赝能隙态的唯象描述
triangular-lattice magnet
I03 9:20-9:45
沈大伟,中科院微系统 Dirac fermions in layer-structured titanium-based
所(邀请报告)
oxypnictide superconductors
I04 9:45-10:00 李昕彤,清华大学
Charge order evolution in overdoped cuprates
I05 10:00-10:15 郝镇齐,清华大学
三铜氧面铋系铜氧化物 Bi2Sr2Ca2Cu3O10+δ 准粒子相 干散射分析
10:15-10:30 茶歇
主持人:陈焱(复旦大学)
I06
10:30-10:55
雒建林,中科院物理所 (邀请报告)
2M-WS2 中 Majorana 束缚态 常压下 BCS 超导体的 Tc 是否可以突破液氮温区? 晚餐
2019 年 9 月 22 日 主持人:张清明(李世燕,复旦大学(邀 Fluctuating spin glass droplets immersed in a sea of
I16 15:30-15:45 廖孟涵,清华大学
铜基超导 Bi2Sr2CaCu2O8+δ 薄膜的的离子固体调控
I17 15:45-16:00 朱玉莹,清华大学
超薄 Bi2Sr2CaCu2O8+δ 的 c 轴各向同性约瑟夫森隧穿
16:00-16:15 茶歇
主持人:李有泉(浙江大学)
I18
16:15-16:40
I30 10:05-10:20 侯杰,复旦大学
掺杂的等效 S=1 反铁磁海森堡体系中的超导态
10:20-10:35 茶歇
Cr 和 Mn 基新超导体探索和物性研究
I07
10:55-11:20
罗永康,华中科技大学 (邀请报告)
To p or not to p?-17O NMR of Sr2RuO4 under strain
I08 11:20-11:35 罗军,中科院物理所 A2Cr3As3 中的铁磁量子临界点和非常规超导电性
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