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金属Ce的电子结构与γ-α相变机制:理论模型的发展及借助角分辨光电子能谱的实验研究进展
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作者 段煜 罗学兵 +9 位作者 张云 张文 冯卫 郝群庆 罗丽珠 刘琴 陈秋云 谭世勇 朱燮刚 赖新春 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第19期3313-3321,共9页
含f电子的镧系和锕系元素是元素周期表中最复杂的成员,他们常常表现出奇异的物理特性。其中最简单而具代表性的就是金属Ce的γ-α相变,该相变不仅晶体结构保持面心立方(fcc)不变,而且伴随有约15%的体积塌缩和磁性变化(γ-Ce为遵循Curie-... 含f电子的镧系和锕系元素是元素周期表中最复杂的成员,他们常常表现出奇异的物理特性。其中最简单而具代表性的就是金属Ce的γ-α相变,该相变不仅晶体结构保持面心立方(fcc)不变,而且伴随有约15%的体积塌缩和磁性变化(γ-Ce为遵循Curie-Weiss定理的顺磁体,而α-Ce具有Pauli顺磁性)。多年来,大量理论和实验研究都致力于理解这一奇特相变的微观机制,理论上曾提出了三种解释该相变的模型,包括跃迁模型(Promotional model)、类Mott转变模型和Kondo模型。其中跃迁模型已因与实验结果不符而被摈弃,而类Mott转变模型主要强调f-f电子的相互作用在相变过程中的变化,Kondo模型则强调相变过程中4f电子与传导电子间相互作用的变化,此二者都在不断发展,至今仍无定论。目前学界基本认同Ce的γ-α相变的奇特性与其特殊电子结构有关。Ce的外层电子结构为4f 15d 16s 2,其中4f电子在实空间是局域,但其能级与价带的5d和6s电子能级的能量接近,造就了4f电子的局域-巡游双重特性,故外界环境的微小变化可能会大大改变Ce的电子结构,进而影响其宏观物理性质。如今,分子束外延技术(MBE)的应用实现了高质量Ce单晶薄膜的制备,结合先进的角分辨光电子能谱(ARPES)可以对Ce的电子结构进行直接观察,便于探究Ce的γ-α相变过程中4f电子的行为,并以此进一步探讨其相变微观机制。此外,Kondo模型具有光电子能谱(PES)可见的特征,且在单杂质安德森模型(SIAM)框架下采用相关计算方法(GS、LDA+U、DMFT等)对Ce的PES特征的理论解释也已较成功地实现,因此Kondo模型逐渐成为目前较为流行的Ce的γ-α相变机制。本文首先简要回顾了Ce的γ-α同构相变的三个主要理论模型,即跃迁模型(Promotional model)、类Mott转变模型和Kondo模型的物理图像及部分实验证据;然后介绍了高质量Ce单晶薄膜的制备方法,并重点分析总结近年来对Ce单晶薄膜在ARPES方面的重要研究成果,主要包括:(1)Ce薄膜的室温能带结构及可能的表面态;(2)与波矢k关联的4f电子与传导电子的杂化;(3)4f电子与传导电子的杂化随温度的演化。大部分ARPES结果都为描述Ce的γ-α相变的Kondo模型提供了实验佐证。 展开更多
关键词 金属Ce 单晶薄膜 电子结构 γ-α相变 理论模型 kondo模型 f电子 角分辨光电子能谱(ARPES)
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Instability of Non—Fermi Liquid Behavior in the Two—Channel Kondo Model
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作者 YUANQing-Shan CHENHong 《Communications in Theoretical Physics》 SCIE CAS CSCD 2001年第5期621-626,共6页
The effects of interchannel scattering of conduction electrons by the impu rity and repulsion of conduction electrons at the impurity site on the two-channel Kondo model are simultaneously considered in this paper.It ... The effects of interchannel scattering of conduction electrons by the impu rity and repulsion of conduction electrons at the impurity site on the two-channel Kondo model are simultaneously considered in this paper.It is shown that these two perturbations will substantially modify the usual local non-Fermi liquid behavior of the two-channel Kondo model.With bosonization and unitary transformations we find that the system can be transformed into a single channel Kondo model with anisotropy between longitudinal and transverse exchange couplings.Whatever for originally antiferromagnetic or ferromagnetic isotropic coupling,the system always flows to strong-coupling limit,which exhibits local Fermi liquid behavior at low temperatures. 展开更多
关键词 凝聚态 非费米流体性质 二通道kondo模型
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多通道共振能级模型特性
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作者 石云龙 《山西大同大学学报(自然科学版)》 1996年第6期1-4,共4页
利用Tomonaga—luttinger玻色化,我们发现:多通道共振能级模型可以转换成铁磁—反铁磁相互作用的单通道Kondo模型,这种相互作用取决于由相变所给出的参量r.另外,研究了比热和局域杂质的动力学行为,结果表明,Y_2=1时呈现Fermi液体—非Fe... 利用Tomonaga—luttinger玻色化,我们发现:多通道共振能级模型可以转换成铁磁—反铁磁相互作用的单通道Kondo模型,这种相互作用取决于由相变所给出的参量r.另外,研究了比热和局域杂质的动力学行为,结果表明,Y_2=1时呈现Fermi液体—非Fermi液体的转变。 展开更多
关键词 多通道共振能级模型 单通道kondo模型
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统计力学中的某些严格可解问题 被引量:1
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作者 杨振宁 戴显熹 《低温与超导》 CAS CSCD 北大核心 1989年第3期1-11,共11页
杨振宁教授最先发展的Bethe Ansatz理论经过二十多年的发展,愈来愈显示其重大的科学意义。对现代统计力学严格可解模型、最子反散射理论起着极其核心的作用。1080年Andrei(美国)Wiegmann(苏联)等分别独立严格解出量子统计中举世瞩目的K... 杨振宁教授最先发展的Bethe Ansatz理论经过二十多年的发展,愈来愈显示其重大的科学意义。对现代统计力学严格可解模型、最子反散射理论起着极其核心的作用。1080年Andrei(美国)Wiegmann(苏联)等分别独立严格解出量子统计中举世瞩目的Kondo模型,就是运用杨先生的理论。这使这个理论锦上添花。目前还与数学上新发展的结理论(Node Theory)和辫理论(Brdi Theory)建立密切联系。 展开更多
关键词 统计力学 严格可解 BetheAnsatz理论 最子反散射理论 kondo模型 结理论 辫理论
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