非中心對稱材料表現(xiàn)出豐富的物理性質,例如非常規(guī)的超導和拓撲量子態(tài),是近年來凝聚態(tài)物理研究的熱點。在非中心對稱超導體中,由于反對稱自旋軌道耦合的作用,其超導態(tài)允許自旋單態(tài)和自旋三重態(tài)混合,呈現(xiàn)出獨特的物理性質。另一方面,近年來研究得比較多的外爾半金屬,很多都具有非中心對稱的晶體結構。利用第一性原理計算的方法,本論文系統(tǒng)地研究了兩類新近發(fā)現(xiàn)的非中心對稱超導體,即LaTX（T=Ni,Pt;X=Si,Ge）和CaPtAs的電子結構和超導性質。非中心對稱超導體LaTX（T=Ni,Pt;X=Si,Ge）具有非點式空間群,包含滑移面對稱性以及螺旋對稱性。在本論文中,我們計算了 LaNiSi,LaPtSi和LaPtGe的電子結構和聲子譜。當不計自旋軌道耦合效應時,這三個材料均有三條穿過費米能的能帶,而自旋軌道耦合使得這三條能帶劈裂成六條,其能帶劈裂的大小隨過渡金屬元素原子序數(shù)的增大而明顯增加。通過構建最大化局域Wannier函數(shù),我們獲得了體系的緊束縛近似哈密頓量,并由此計算得到了三個材料的費米面,發(fā)現(xiàn)其費米面由4個三維費米面與2個分布在X點附近的準二維費米面組成。此外,我們還計算了整個布里淵區(qū)的能帶... 

【文章頁數(shù)】：84 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
致謝
摘要
Abstract
1 緒論
2 第一性原理計算方法
    2.1 密度泛函理論
        2.1.1 絕熱近似
        2.1.2 價電子模型
        2.1.3 單電子近似
        2.1.4 密度泛函理論
        2.1.5 Kohn-Sham(KS)方程
        2.1.6 交換關聯(lián)勢
    2.2 贗勢
    2.3 最大化局域Wannier函數(shù)
3 拓撲材料與非中心對稱超導體
    3.1 拓撲材料
        3.1.1 拓撲絕緣體
        3.1.2 貝爾幾何相位與陳數(shù)
        3.1.3 拓撲絕緣體Bi2Se3與Z2拓撲數(shù)
        3.1.4 外爾半金屬
    3.2 非中心對稱超導體
        3.2.1 反對稱自旋軌道耦合,自旋單態(tài)與自旋三重態(tài)混合
        3.2.2 典型非中心對稱超導體的實驗表征
4 非中心對稱超導體LaTX (T=Ni,Pt; X=Si,Ge)的第一性原理研究
    4.1 計算方法
    4.2 電子結構性質分析
    4.3 拓撲性質分析
    4.4 磁性與漲落
    4.5 聲子結構與超導電性分析
    4.6 本章小結
5 非中心對稱超導體CaPtAs的電子結構研究
    5.1 計算方法
    5.2 電子結構性質分析
    5.3 反對稱自旋軌道耦合強度
    5.4 本章小結
6 總結與展望
7 發(fā)表文章目錄
參考文獻


【參考文獻】：
期刊論文
[1]CaPtAs: A new noncentrosymmetric superconductor[J]. Wu Xie,PeiRan Zhang,Bin Shen,WenBing Jiang,GuiMing Pang,Tian Shang,Chao Cao,Michael Smidman,HuiQiu Yuan.  Science China（Physics,Mechanics ＆ Astronomy）. 2020(03)
[2]Large unsaturated positive and negative magnetoresistance in Weyl semimetal TaP[J]. JianHua Du,HangDong Wang,Qin Chen,QianHui Mao,Rajwali Khan,BinJie Xu,YuXing Zhou,YanNan Zhang,JinHu Yang,Bin Chen,ChunMu Feng,MingHu Fang.  Science China（Physics,Mechanics ＆ Astronomy）. 2016(05)



本文編號：3678803