在強關(guān)聯(lián)電子體系中,可以通過壓力、磁場或者元素替換等手段調(diào)節(jié)電子相互作用的強度,從而誘導(dǎo)量子相變。另一方面,體系的能帶結(jié)構(gòu)能夠通過自旋軌道耦合強度的改變發(fā)生拓撲性質(zhì)的變化。盡管當前對能帶拓撲性質(zhì)的研究主要集中于可被單電子圖像所描述的系統(tǒng),但具有強電子關(guān)聯(lián)效應(yīng)的拓撲材料因其獨特的性質(zhì),對量子計算等新技術(shù)領(lǐng)域的發(fā)展有重要意義,成為了拓撲材料領(lǐng)域新的熱點。為了尋找理想的關(guān)聯(lián)拓撲候選材料,我們研究了一系列鑭系磷族化合物。這類材料屬于高軌道角動量關(guān)聯(lián)電子體系,因而具有豐富的基態(tài)和良好的自旋軌道耦合及電子關(guān)聯(lián)強度可調(diào)控性。通過多種調(diào)控手段,并結(jié)合各類物性的測量,我們系統(tǒng)地表征了這些化合物中的磁性相變,能帶拓撲性質(zhì)以及相關(guān)的物理行為,研究了電子關(guān)聯(lián)效應(yīng)與自旋軌道耦合強度對能帶拓撲性質(zhì)及相關(guān)物性的影響。Ce2Sb/Bi為四方晶系的反鐵磁重費米子材料,能帶計算結(jié)果表明該類材料是潛在的關(guān)聯(lián)拓撲材料。之前由于缺乏高質(zhì)量的單晶樣品,其各向異性研究以及磁場下的相圖仍空缺。我們通過助熔劑方法合成了高質(zhì)量單晶樣品,從而確定了兩個樣品完整的溫度-磁場相圖表明,并表明兩個材料在低溫都存在磁場誘導(dǎo)的三臨界點。同時我們通過... 

【文章來源】：浙江大學浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：174 頁

【學位級別】：博士

【部分圖文】：

圖１．１?Ｋｍｅｔｋｏ－Ｓｍｉｔｈ相圖，在ｄ－和ｆ－電子化合物中電子局域化強度增加的廣泛趨勢［１Ｌ??

家們又在含有４ｆ電子的鑭系和５ｆ電子的锏系材料中發(fā)現(xiàn)了近藤??效應(yīng)，并且這類材料中的局域磁矩的局域特性相對較強。這使得普通稀磁合金里??面的單雜質(zhì)近藤作用變成了所謂的近藤晶格相互作用，有利于科學家們研究本質(zhì)??的近藤效應(yīng)。此外這類體系還具有更加豐富的物理圖像和非常規(guī)行為，變成了此??后研究的熱點１３１。??ａ?ｂ?Ｃ?＇??脅?１０＾（０??Ｔ－?＼??ｎ??？?７６?５－?／??■＞６．４??１?？?＇?１??１２?３?４?５??Ｔ（Ｋ）??圖１．２?〇〇（ｂ）近藤單雜質(zhì)模型在降溫過程中形成的近藤單子過程％近藤效應(yīng)描述了含有??獨立磁性雜質(zhì)的金屬在冷卻后彈性散射截面的增加。它起源于部分填充ｄ或ｆ殼層的局??域電子和導(dǎo)帶電子之間涉及自旋翻轉(zhuǎn)的自旋交換散射作用，其中導(dǎo)帶電子和局域電子（ｄ??或的總自旋數(shù)目守恒。（ｃ）含有少量Ｆｅ雜質(zhì)的Ａｕ合金的電阻率－溫度曲線Ｉ＇??３??

浙江大學博士學位論文?緒論??２００?ｍＪ／ｍｏｌＫ２以上。最后對于磁化率，我們知道普通金屬的磁化率溫度曲線都??遵從居里－外斯定律，即）（？ｉ／（ｔ?＋?ｇ），其中ｅ為居里溫度。對于大部分重費米子??材料，雖然其高溫磁化率行為也遵從經(jīng)典的居里－外斯定律，但是到低溫就會偏??離１／Ｔ的依賴關(guān)系，表現(xiàn)為一個與溫度無關(guān)的常量，而其大小也和近藤溫度有直??接關(guān)系［１＿３］。??（ａ）?（ｂ）〇Ａ?；?ｉ?，??」?！?＞??＾ｃｏｈ?丁??Ｃｖ??（ｃ）ｒ?｜?Ｌｉｎｅａｒ?（ｄ）?＾?＞??／？ｌｎ２ｉ?Ｓ?Ｈｅａｔ?ｉ?Ｖ?＇??Ｉｋ?Ｉｋ?ＰａｉＸ；?Ｙ?＾?１／Ｔ??！?＼?＼?ＣｕｉＳ??Ｔｋ?Ｔ?Ｔｋ?Ｔ??圖１．３重費米子體系形成的近藤晶格結(jié)構(gòu)和一些基礎(chǔ)物性隨溫度的依賴關(guān)系【１－３１。（ａ）近??藤晶格里近藤相互作用。根據(jù)ＢｋＫｈ定理，近藤晶格散射的基態(tài)可以看作是近藤單雜質(zhì)??的Ｂｌｏｃｈ疊加。這意味著遠低于近藤溫度時，不同的散射波相互疊加，具有晶格的周期??性。（ｂ）電阻率隨溫度的依賴關(guān)系，可以看到電阻率的高溫貢獻來自于聲子相互作用，隨??著溫度的降低而下降。但是在低溫下，局域磁矩和傳導(dǎo)電子形成了近藤耦合，導(dǎo)致散射??增加所以電阻也隨著增加。最后在極低溫當足夠多的局域磁矩和巡游電子形成了相干疊??加態(tài)，散射減小，體系的基態(tài)回歸到費米液體行為，此時電阻隨溫度的依賴也符合溫度??平方依賴關(guān)系。（ｃ）比熱隨溫度的依賴關(guān)系以及（ｄ）磁化率隨溫度的依賴關(guān)系，可以看到??比熱和磁化率在低溫都呈現(xiàn)出電子關(guān)聯(lián)效應(yīng)導(dǎo)致的平臺現(xiàn)象。??５??

【參考文獻】：
期刊論文
[1]Topological nodal line semimetals[J]. 方辰,翁紅明,戴希,方忠.  Chinese Physics B. 2016(11)



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