自旋-轨道耦合型莫特绝缘体Sr2IrO4的高压拉曼光谱

5d过渡金属化合物内部的电子相互作用(U)、自旋-轨道耦合(SOC)、晶体场效应呈现既耦合又竞争的复杂关系。这些耦合竞争关系可以在温度、磁场或压力调控下诱发许多新奇的电磁性质,成为当前凝聚态物理的研究热点之一。通过对目前研究最多的化合物Sr2IrO4单晶进行常温高压下的拉曼光谱分析发现,加压至19.6~22.2 GPa时,拉曼光谱在波数为199 cm–1处出现新峰,清楚表明结构发生了相变,而该相变在此前一直无法确认。进一步的研究表明:这种结构相变的发生独立于低温下的磁性相变,可以通过自旋-轨道耦合对高压下Sr2IrO4的磁有序消失起到决定性作用。实验结果揭示了利用莫特绝缘体晶格变化来调控其电磁特性的新途径,也为未来设计新型功能材料提供了新思路。

光格子中偶极玻色子的能谱和量子相变条件

通过格林函数方法研究了囚禁在光格子中偶极玻色子的能谱,从能带结构的激发谱可以看出偶极玻色子的超流莫特绝缘体相变条件取决于原子之间的排斥相互作用、偶极玻色子相互作用和耦合隧穿常数之间的关系,同时也运用波戈留夫变换方法得到了超流相.

关联电子系统调控研究进展

关联量子体系中,电荷、自旋与轨道的耦合在电子-电子相互作用驱动下产生了丰富的量子态,这些量子态在能量尺度上相近,对外界参数非常敏感,其合作或竞争导致了电荷自旋分离、赝能隙、条纹相、向列相等大量朗道费米液体理论不能解释的物理现象。本研究针对这些现象,从关联电子新材料探索、新现象和新规律的发现以及关联电子体系的实验和计算方法的发展几个方面进行研究,取得了系列重要进展。新材料方面,发现了新型铜氧化物超导体、新的Cr/Mn基超导体以及新型的量子自旋液体材料;新现象方面,发现了NbTi超导体在超高压下异常稳定的超导电性、铁基超导体的多自由度竞争以及铜氧化物的掺杂Mott绝缘体;新技术和新方法方面,建设了以能量可调的近红外至中红外泵浦太赫兹探测系统为代表的几种针对关联电子研究的实验系统,并发展了基于张量网络态的新算法针对典型强关联系统进行计算。这些进展对促进我国凝聚态物理学科的发展将产生重要推动。

通往量子自旋液体的新路径——Kitaev模型的材料实现

Kitaev模型是一种建立在二维六角蜂窝状格子上的有效自旋为1/2的量子自旋液体模型。该模型可严格求解,具有拓扑序,分数化激发产生马约拉纳费米子与Z_(2)规范场,提供了对拓扑物理学与非易失性存储技术研究的新思路。区别于三角晶格与笼目格等材料中由于几何阻挫导致的量子自旋液体态,Kitaev量子自旋液体的形成来源于自旋空间中各向异性的Kitaev相互作用。近年来,在真实材料体系中寻找这种相互作用成为了实现量子自旋液体的新途径。其中,具有六角蜂窝状结构的莫特绝缘体α-RuCl_(3)被认为是众多候选材料中最具潜力的一种。文章将从实验角度出发,以α-RuCl_(3)为主要代表体系,介绍近年来在Kitaev量子自旋液体实验研究方面的重要进展,特别是以中子散射为主要手段对材料中与Kitaev量子自旋液体态相关的自旋激发态研究的结果。

相互作用驱动下Peierls-Hubbard模型的拓扑量子相变

最近实验上利用超冷费米气体研究相互作用的对称性保护的拓扑相(SPT)备受关注,尤其是探测开边界下的拓扑边界态。本文利用密度矩阵重整化群(DMRG)方法研究了Peierls-Hubbard模型的拓扑性,通过开边界下的拓扑边界态,纠缠熵和纠缠谱等多种方法确定了系统的拓扑相,绘制了相应的相图。相互作用驱动系统进入新的拓扑类,在冷原子超晶格中可以测量拓扑边界态的局域密度分布来确定系统的拓扑性质。

韩国开发出新技术 芯片工艺有望达5纳米

2005年9月4日消息,韩国一个科学家小组最近表示,他们开发出了一种新技术,为替代目前以硅为基础的半导体产品开辟了道路。据法新社报道,该小组已表示成功制造出了所谓的"Mott Insulator"(莫特绝缘体),小组由电子与通信研究院(ETRL)的Kim Hyun-Tak牵头。