一、重电子金属CeCu_(6-x)Ni_x低温电阻与比热的研究（论文文献综述）
李建[1]（2021）在《铁基超导体中新奇电子态的核磁共振（NMR）研究》文中研究指明对电子-电子关联效应的理解是现代凝聚态物理的核心问题和主要任务。伴随电子关联而来的多种自由度间错综复杂的耦合可导致丰富的竞争或合作的有序态,形成复杂多变的相图。本论文以系列铁基超导体作为研究对象,利用脉冲核磁共振（NMR）技术来揭示和研究关联金属体系中出现的新奇物态,并分析了其可能对应的物理模型。首先作为结构最简单的铁基超导体,铁硒（FeSe）展现出了另类的相图演化,其中反常的电子向列序引发大量的研究且至今仍存在不少疑问。为此,我们对FeSe单晶开展了细致的NMR研究。我们合成了高丰度（98%）同位素57Fe的FeSe单晶样品,并首次同时测量了 57Fe与77Se的NMR谱图及自旋-晶格弛豫率。我们发现77Se与57Fe的奈特位移具有明显不同的温度依赖,在向列相中二者的奈特位移及自旋-晶格弛豫率的各向异性随温度的演化也不同。分析可知57Fe原子核可以直接反映Fe位的局域轨道构型,而77Se更多的受到3dxz,3dyz轨道态的影响。我们的实验揭示了 1.除了3ddxz,3dyz轨道的退简并,3dxy轨道在向列序中也发生了重构;2.FeSe具有洪特耦合诱导的轨道选择的电子关联,3dxy轨道的电子态在向列相中随着降温发生非相干到相干的渡越;3.非平庸的自旋-轨道耦合（SOC）效应导致FeSe的向列相中存在不小的局域自旋磁化率各向异性。这些结果表明FeSe中的电子向列相是一个自旋轨道纠缠的电子态,其中不同轨道的电子表现出不同的关联性并随着体系温度变化而出现相干-非相干之间的渡越。FeSe单晶在静水压下演化出了丰富难懂的相图且其超导转变相对于常压可被提高～4倍。另外,其中多种电子型有序间的竞争或合作效应一直是理论与实验关注的焦点,且不同实验手段的测量结果仍存在一些分歧。为此,我们对高丰度57Fe的FeSe单晶样品进行了低压范围内（pmax～2.1 GPa）细致的变压NMR研究。通过比对77Se与57Fe的NMR谱线随静水压的演化我们揭示了长期被遗落的低压下的磁有序预相变过程,而其超导转变与低温低能自旋涨落随静水压的演化表明超导配对机制也发生了相应的变化。另外,基于NMR实验证据,FeSe的电子态随静水压变化也会发生非平庸与磁有序相关的渡越,其中高压下的电子向列序就与FeAs类的具有显着自旋涨落及低温磁有序的向列序相类似。这些结果有助于进一步理解铁基超导体丰富电子性质的起源,并提供了建立统一的物理图像的视角。FeSe及其衍生类材料体系的超导转变具有高度可调性,而常压下FeSe单晶的超导态本身也具有许多非常规的奇异特性。之前的NMR研究由于射频加热效应未能对FeSe单晶的超导态进行完备的表征。为此,我们首次合成了高丰度（50%）同位素77Se的FeSe单晶样品并采用极低功率的射频脉冲对其超导态进行了系统的规避了射频加热效应的NMR测量。我们在所有外场取向下都观测到了与电子自旋磁化率相关的Knight位移的下降,这排除了手征p-波超导配对的可能性。此外,我们在FeSe超导态的磁通晶格中发现了大量的剩余态密度及极度的NMR谱线展宽,这些结果表明FeSe超导态的磁通晶格中出现了十分反常的束缚态。这些实验现象可能与FeSe超导配对处于Bardeen-Cooper-Schrieffer超流机制与Bose-Einstein凝聚（BCS-BEC）渡越区的特征相关,但仍需进一步的理论与实验研究。这些改进的NMR结果为相关理论模型提供了重要的限定及参考。铁基超导体的准二维特征使其十分易于解离、撕薄、插层和形成复杂的共生结构。我们利用NMR的位置选择性对复杂异质结构铁基超导体Ba2Ti2Fe2As4O不同层的物理性质进行了细致的研究。经过系统的角度依赖的NMR谱的测量,我们将之前一直未能确定的发生于～125 K之下的电子相变确认为[Ti2As2O]层中的二维特征的轨道玻璃态。另外,借助NMR的超高分辨率我们首次在该体系中揭示了更低温度下的轨道有序转变及其伴随的结构畸变。类似于电子向列相,其在低温下也出现了相互正交的有序畴区。我们在[Fe2As2]层中还观测到了磁有序与超导的共存。总之,该体系中出现的丰富的电子态使其可作为探索轨道调控及异质结构铁基超导体层间耦合作用物理性质的平台。更多的微观机理仍需大量的理论与实验上的努力。我们也初步的研究了重空穴掺杂的铁基超导体CsFe2As2中Fe位的NMR信号。相关实验证据表明该体系中存在明显的轨道选择的电子关联性以及可能的电子向列序或短程磁有序。另外,我们对系列低超导转变温度的FeSe单晶样品进行了系统的NMR表征。我们发现FeSe单晶的超导态正相关于低温下浮现的强的低能自旋涨落,而其与电子向列序似乎关系不大。这些研究对于厘清FeSe中电子态的本征行为以及主导各电子型有序的关键物理机制具有重要的指导意义。
吴中正[2]（2021）在《重费米子超导体CeCu2Si2及相关4f电子体系的角分辨光电子能谱研究》文中进行了进一步梳理在重费米子材料以及其他一些f电子体系材料中,电子不同自由度的相互作用衍生出了丰富的物理现象,这也使得这些材料在凝聚态物理中备受关注。本论文的主要工作是对一些重要的4f电子体系材料进行角分辨光电子能谱测量,结合第一性原理计算和其他测量手段,从电子结构的角度去分析和理解其奇异物理性质的微观机理。CeCu2Si2是一个典型的重费米子超导体,其独特的超导机制一直以来是人们关心的物理问题。CeCu2Si2的超导来源于导带电子与4f电子杂化形成的有效质量很大的准粒子,这种大有效质量的准粒子形成的超导难以用BCS理论的电声子耦合机制加以解释。此前一般认为其超导序参量为d波,并且可能来自于磁性量子临界点附近的量子涨落。然而最近又有s ±,d+d等新的超导配对模型被相继提出,目前人们关于CeCu2Si2的超导序参量对称性仍有很大的争议。由于CeCu2Si2样品非常难以解理,直接的动量分辨的能带信息（特别是大有效质量的准粒子色散）依然缺失,准确得到其动量分辨的费米面对于理解其超导序参量对称性以及其重费米子行为具有重要的意义。在本论文的这项主要工作中,我们克服了实验技术上存在的一些困难,通过角分辨光电子能谱系统地测量了 CeCu2Si2动量分辨的电子结构,从实验上确定了CeCu2Si2的多能带费米面,并且确定了 4f电子在其中起到的重要作用。我们发现导带电子与4f电子具有很强的杂化现象,并且这种杂化具有很强的动量依赖性,从而导致费米面附近的准粒子态具有很大的有效质量差异。在CeCu2Si2动量空间的M点处我们成功揭示了被4f电子权重占据的重电子费米面,此结构很有可能会主导CeCu2Si2的重费米子超导电性。我们的测量还表明费米面附近还同时存在有效质量较低的准粒子,这些准粒子态也可能对体系的多能带超导产生影响,其中它们同源的4f电子权重或为带内和带间散射甚至超导电子配对提供可能。我们的工作对CeCu2Si2的整体电子结构进行了直接的表征,这些结果将给予相关的理论和计算以重要的实验支持。YbPtBi是最“重”的重费米子材料。我们系统地探测了 YbPtBi的电子结构,发现YbPtBi有着低载流子浓度、多能带的半金属特征,这将主导YbPtBi的输运性质,并且费米面附近较低的能态密度将导致其极低的近藤温度和易被破坏的反铁磁序。同时我们发现其近藤共振峰可能存在较大的晶体场劈裂,这有待未来进一步的实验验证。此外,其Bi解理面探测到的Rashba表面态可以通过电子掺杂被有效调控。稀土元素-锑/铋化合物（REPn）在低温下呈现出极大磁阻行为,为探究这种输运行为以及可能的4f电子的影响,我们选取了REPn家族中的一些成员设置了参照组对比实验。结合角分辨光电子能谱和电磁输运手段,我们确认了电子-空穴互补机制是此类化合物的极大磁阻行为的成因,这个结论可以对其他同样具有极大磁阻行为的材料产生借鉴意义。同时我们也确认了材料中4f电子的局域化特征。
乔磊[3]（2021）在《铋基稀土化合物中的磁性与超导电性研究》文中提出非常规超导电性的机理以及它与磁性之间的关系,一直都是凝聚态物理领域的一个前沿研究课题。稀土化合物因为其相对局域的4f电子而显示出丰富的物理性质,包括磁有序,超导,近藤效应,重费米子液体等。而超导电性在磁性稀土化合物中的出现,也往往提供一个更加复杂的基态,探究其中超导电性与磁有序之间共存或竞争的关系,可以促进对非常规超导电性机理的认识。本博士学位论文选取三个铋基稀土化合物Ce202Bi,Er202Bi和GdPdBi,开展晶体结构和物性的系统研究,所取得的创新性成果如下:（1）反钍铬硅结构的Ce202Bi化合物的近藤效应研究这个化合物具有由相对独立的Bi层和CeO层组成的反钍铬硅结构。我们在较宽的温度区间系统地研究了Ce202Bi的输运,磁学和热力学特性。在高温区间200-300 K,这个材料展示出了正常的金属行为,并且Ce3+离子的4f电子显示出局域的磁矩。在低温区间15-30 K,电阻与温度的关系是负对数关系,符合近藤效应的特征。与此同时,我们还观测到了负磁阻效应和很低的载流子浓度。在大约6.2 K发生了反铁磁相变,电阻率也对应突然下降。磁化率和比热测量都证实了 6.2 K的反铁磁相变来自于4f电子,但磁熵在TN以上温度也没有恢复为自由磁熵。通过拟合比热数据,可以得到一个很大的索莫菲系数～336 mJ/mol K2。温度降到0.3 K没有发现超导现象。以上的实验结果表明,Ce202Bi是一个稀少的低载流子浓度的近藤晶格材料。我们认为Ce3+离子的4f电子和Bi2-离子的6p电子之间的杂化作用是近藤作用和RKKY相互作用的起源。（2）Er202Bi中超导电性与反铁磁序共存最佳Er202Bi样品的超导转变温度Tc为1.23 K,反铁磁转变温度TN为3K。磁性Er202Bi中的超导上临界场以及电声子耦合系数都与非磁性Y202Bi中的一致,表明两者具有相同的超导起源。Er202Bi的第一性原理计算显示,无论处在顺磁态还是反铁磁态,其费米面主要是由Bi 6p轨道构成,4f电子对费米面的影响非常小。另外,随着Er202Bi中的氧含量增大,Tc从1K升到了 1.23 K,TN从3K降到了2.96 K,揭示出超导与反铁磁序之间的可能竞争关系。霍尔效应测量结果表明,空穴型载流子浓度确实随着氧含量的增大而增大,这也许可以解释超导转变温度和反铁磁转变温度随氧含量的变化关系。（3）系统地研究了GdPdBi单晶的磁阻,霍尔效应和平面霍尔效应理论预言与GdPdBi同结构的GdPtBi中存在外尔点,且在实验上确实发现了负磁阻、反常霍尔效应以及平面霍尔效应等相应的输运性质。但GdPdBi并不具有GdPtBi所有的能带反转,即不可能存在外尔点。为了分辨GdPtBi中的输运性质是来自拓扑能带的外尔点,还是由于磁性,我们相应地测量了GdPdBi的输运性质。我们发现GdPdBi中也测到了较大的负磁阻,但是负磁阻的行为基本不随着磁场与电流的角度而变化,不符合手性异常的实验规律。虽然同样出现了tanθ>0.1的反常霍尔角,但与GdPtBi中的行为相比,GdPdBi中反常霍尔角的磁场依赖关系比较平缓。另外,GdPdBi中平面霍尔效应的振幅远远小于GdPtBi中的平面霍尔效应振幅。GdPdBi的实验结果为我们理解GdPtBi中拓扑和磁性在磁阻,反常霍尔效应和平面霍尔效应等方面产生的不同现象提供了新的视角。此外,在论文的最后一章提到了后续工作的展望。
沈斌[4]（2020）在《压力诱导的量子相变研究》文中认为量子相变是本世纪凝聚态物理领域一个重要的科学问题以及研究热点。发生在零温的量子相变,可以对有限温度甚至是室温以上的物性造成影响。对不同量子相变现象的研究,可以为量子相变的普适性提供重要的参考构架。通过压力调控,本博士论文探索了铁磁材料CeRh6Ge4,反铁磁材料CePdIn以及电荷密度波材料LaPt2Si2等材料中可能出现的量子相变及相关物性。1.反铁磁量子临界点可以在诸多强关联体系中被发现。在某些反铁磁量子临界点附近,可以观察到奇异金属行为。但是对于铁磁量子临界点的存在,目前仍缺乏确凿的证据。理论也支持在一个干净的体系中铁磁量子临界点不存在的观点。通过对高质量CeRh6Ge4单晶样品的研究,我们首次发现了压力诱导的铁磁量子临界点。并且在该量子临界点附近,观察到了奇异金属行为。我们的这一发现推翻了人们先前对铁磁量子相变的认识,为研究铁磁量子临界点以及奇异金属行为的产生提供了一个很好的范例。2.大多数重费米子化合物的反铁磁量子临界点可以用传统的HMM理论来解释。但也存在一些化合物,它们的反铁磁量子临界点超越了HMM理论的解释框架。科学家们认为阻挫在其中扮演了 一个十分重要的角色。反铁磁材料CePdIn具有六方ZrNiAl型结构,而这类结构被认为可能存在阻挫效应。为了探究阻挫对CePdIn物性的影响,我们测量了CePdIn在磁场以及压力下的相关性质,并且和准二维但同结构的CePdAl进行类比。我们发现,CePdIn偏向于三维,因而阻挫会有所减弱。CePdIn未表现出和CePdAl类似的新奇的物理相图。我们推测,这和该体系较弱的阻挫强度有关。3.LaPt2Si2是一个电荷密度波材料,而且在低温存在超导转变。近几年来兴起了很多电荷密度波量子相变相关的研究。目前这些化合物的相图可以大致分为两类:在第一类中,在外界参量的调控下,电荷密度波有序态在某处被突然抑制,同时超导温度骤然提高;在第二类中,电荷密度波可以被连续抑制,出现量子临界点,且在量子临界点附近超导转变温度具有极大值。第一类可以用BCS理论框架解释,但第二类目前还没有得到较好的理解,亟需对新体系的研究。通过压力的调控,LaPt2Si2的电荷密度波表现为一级的量子相变,且在被抑制的临界压力处超导转变温度有极大值。我们发现该超导趋势可以在BCS理论框架中被解释。
李洁[5]（2020）在《重费米子体系URu2Si2与CeOs2Al10的点接触谱研究》文中研究表明强关联电子体系是当前凝聚态物理研究的重要方向之一,而重费米子材料是典型的强关联电子体系,其中f电子与传导电子之间的相互作用,形成了丰富的电子相图和物理性质,例如超导电性、非费米液体行为、量子临界行为等。点接触谱技术作为探测费米面附近电子态的重要实验手段之一,在重费米子体系的研究中发挥独特的作用,亟待深入的探索和理解。本文的主要内容是运用点接触谱技术测量两类重费米子材料URu2Si2和CeOs2Al10的能隙结构,具体如下:第一章为本文的绪论部分,本章简单介绍了重费米子体系,包括重费米子的基本性质,RKKY和近藤相互作用,量子临界和近藤半导体等。第二章为实验方法概述,系统介绍了点接触谱技术相关的基础知识、实验原理、实验仪器及其在不同体系中的应用。第三章主要是运用点接触谱实验技术对具有隐藏序的URu2Si2的测量。通过大量点接触谱的数据分析,我们认为URu2Si2的电导谱存在两套双峰结构:一套是位于7meV左右的对称双峰结构,这套双峰结构可能对应于杂化能隙;一套是位于+2meV和-3.5meV左右的非对称双峰结构,可能对应隐藏序能隙。在隐藏序转变温度之上,点接触电导曲线呈现零偏压电导峰的结构,源于体系中f电子和巡游电子的杂化能隙。当温度降至隐藏序相变温度以下,由于隐藏序导致载流子浓度和散射的降低,杂化能隙的零偏压峰劈裂成为对称的双峰结构,低温时的电导曲线呈现分别与杂化能隙和隐藏序能隙相关的两套结构。同时,不同接触点的谱图由于两套峰结构所占的权重不同,因而导致不同接触点的谱线形状有所不同。第四章主要是运用点接触谱技术对近藤半导体CeOs2Al10单晶进行测量。近藤半导体CeOs2Al10与CeRu2Al10在低温下都具有反常的反铁磁相变,其机理无法用局域的RKKY相互作用解释。低温下的点接触电导曲线显示谱图中含有两套能隙结构,其中一套是位于高偏压区的对称双峰结构,峰的位置随温度的变化满足BCS平均场理论,对应体系中的AFM相,且具有一定的各向异性;另一套位于低偏压区域的对称双峰在20K以下出现,源自于新出现的杂化能隙。点接触实验的结果说明CeOs2Al10的反铁磁相很可能起源于巡游的物理图像。
张勇军[6]（2020）在《新型磁性量子临界材料的探索》文中进行了进一步梳理量子相变是当前凝聚态物理研究的一个热点,通过压力、掺杂或者磁场等非热力学参量可以有效地调控体系中的基态,使体系演生出量子临界、非常规超导和非费米液体等奇异的量子现象。在量子相变的研究中,铁磁量子临界点仍然缺乏实验证据,在反铁磁量子临界的研究中还存在大量问题有待解决,量子相变的普适性规律亟需进一步的探索,因此探索新型磁性量子临界材料是量子相变研究中的重中之重。本论文主要研究了铁磁材料体系CeRh6Ge4、反铁磁材料体系Ce2IrGa12以及反铁磁材料体系Sm4Co3Ga16,具体工作分为如下五个部分。（1）重费米子铁磁材料CeRh6Ge4中的单晶生长、铁磁基态及其压力诱导的铁磁量子临界点的研究。我们采用助熔剂法生长了高质量的CeRh6Ge4单晶,常压下CeRh6Ge4是新型的重费米子铁磁材料,其中铁磁转变温度Tc=2.5K,具有准一维的晶体结构。在CeRh6Ge4单晶中,存在压力诱导的铁磁量子临界点,其中Pc≈ 0.8GPa,在压力诱导的量子临界点附近出现了奇异的金属行为:ρ（T）∝T和C/T ∝ log（T*/T）,其中的量子临界行为不能用巡游的量子临界理论描述,理论预测在CeRh6Ge4中的铁磁量子临界点可能是局域量子临界点。（2）CeRh6Ge4体系中硅掺杂诱导的铁磁量子临界点的研究。硅掺杂诱导的铁磁量子临界点处于xcSi≈0.135,在量子临界点附近也出现了明显的非费米液体行为和量子临界涨落:C/T∝log（T*/T）和Gruneisen系数Γ（T）∝ T-0.5,掺杂引入的无序效应影响了临界电阻行为。其中的临界指数λ=0.5（其中Γ（T）∝T-λ）表明硅掺杂诱导的铁磁量子临界点也可能是局域量子临界点。（3）CeRh6Ge4体系中钴掺杂诱导的铁磁量子临界点的研究。钴掺杂诱导的铁磁量子临界点处于xcCo ≈ 0.05,在量子临界点附近观察到明显的非费米液体行为和量子临界涨落:C/T∝log（T*/T）、ρ（T）∝ T1.5和Gruneisen系数Γ（T）∝T-0.72。其中的临界指数λ=0.72非常接近YbRh2Si2中的临界指数λ ≈0.7,这表明钴掺杂诱导的铁磁量子临界点也可能是局域量子临界点。（4）反铁磁材料Ce2IrGa12的结构和磁性的研究。Ce2IrGa12的结构是四方结构,空间群为P4/nbm,反铁磁转变TN=3.1K,在不同方向的磁性具有很强的各向异性,Ce2IrGa12的反铁磁基态在磁场作用逐渐被抑制、进入到自旋极化态,不存在磁场诱导的量子临界点,在H‖ab方向上观察到了 一个明显的变磁相变Bm,存在一个场致的反铁磁相AF2。在压力下Ce2IrGa12的反铁磁被增强,表明其反铁磁基态仍然处于Doniach相图的左端。（5）反铁磁材料Sm4Co3Ga16的单晶生长及其物性研究。我们采用助熔剂法合成了 Sm4Co3Ga16单晶,发现在Sm4Co3Ga16单晶中并未出现先前报道的超导,而是在TN=6.7K以下进入反铁磁态,并且在Sm4Co3Ga16中的磁矩非常局域。
张栏[7]（2020）在《强关联近藤系统性质研究》文中提出强关联电子系统是凝聚态物理中最重要的研究领域之一。重费米子化合物和单杂质近藤系统被统称为近藤系统,该系统由于存在众多新奇的层展现象而受到人们的广泛关注。近年来,人们在实验上发现了呈现出非常规超导电性的三角晶格材料,如NaxCoO2·y H2O以及有机电荷转移盐κ-（ET）2X和Pd（dmit）2;而在重费米子化合物YbRh2Si2中,磁场依赖的热电势、热电导、电阻和霍尔效应在高磁场时的三个转变可能与Lifshitz相变有关。这些现象促使我们去研究了三角晶格重费米子超导体中的超导相变问题,以及三角晶格重费米子量子临界材料中的Lifshitz相变问题。在单杂质近藤系统中,近藤效应的出现总是伴随着电阻极小值现象和近藤共振,这两个特征哪个更重要呢?因此,我们运用Sachdev-Ye-Kitaev随机相互作用修正单杂质Anderson模型得到了Sachdev-Ye-Kitaev-Anderson模型来探讨该问题。基于以上动机,本学位论文从Kondo-Heisenberg模型和Sachdev-Ye-Kitaev-Anderson模型入手,运用费米子大N平均场方法和大N极限微扰理论研究了近藤系统。在三角晶格重费米子超导体中,系统在反铁磁Heisenberg相互作用较小且传导电子占据数较大时倾向于形成扩展s波配对,而在反铁磁Heisenberg相互作用较大且传导电子占据数较小时倾向于形成手征d+id波配对。随着反铁磁Heisenberg相互作用和传导电子占据数的变化,两种配对方式的超导态之间存在一级相变。在三角晶格重费米子量子临界材料中,系统处于重费米液体态时,反铁磁Heisenberg相互作用的改变会诱导费米面拓扑发生两次改变,即所谓的Lifshitz相变。在这些Lifshitz相变点附近,电子的有效质量平滑增加从而导致了连续的量子相变。另外,我们也理论计算了STM谱微分电导,发现其线型受反铁磁Heisenberg相互作用强度、f电子与传导电子的隧穿幅度比值以及近藤耦合强度的影响。在Sachdev-Ye-Kitaev-Anderson模型中,体系在温度处于T>T?时为非费米液体,在低温T<T?时为费米液体。重整化群结果表明两者之间存在渡越（crossover）。此外,传导电子的电阻在温度T?附近存在极小值现象,这与单杂质近藤系统中的电阻行为相类似,然而杂质电子的态密度在费米面附近却并未出现类似近藤共振的尖峰。由此表明,系统出现电阻极小值现象并不一定存在近藤屏蔽,存在近藤共振一定存在近藤屏蔽和电阻极小值现象。本学位论文的研究结果为理解重费米子超导体中可能存在的配对方式以及重费米子量子临界材料中费米面拓扑与量子临界点之间的关系提供了一种新方案。同时,我们的结果表明Sachdev-Ye-Kitaev-Anderson模型是一种能够出现电阻极小值现象的新型凝聚态系统,这也为理解单杂质近藤问题提供了一种新思路。随着当前实验技术的蓬勃发展,我们期待这些结果能够在将来的近藤系统实验中得到验证。
谢武[8]（2020）在《等原子比砷化物中非常规超导、奇异磁性与拓扑的探索》文中研究表明本论文选择几个稀土/碱土等原子比砷化物作为研究对象,合成了高质量的晶体样品,标定了它们的基本物性,并根据它们的结构特征有针对性地深入探索了它们在低温可能出现的新奇物性。我们把研究注意力集中在与电子自旋密切相关的几类典型量子效应或有序相上,如近藤效应、超导、磁有序和磁阻挫等。它们与新兴拓扑领域的交叉也有涉及。1.我们合成了高质量的YbAs单晶,并详细研究了磁输运和电子结构等相关性质。与Ce基单磷化物不一样,我们的研究发现YbAs的输运性质与之前文献中提出的p-f混合模型不相符,在我们研究的温度区间（300 K-0.275 K）内并未形成重费米子态,同时电子结构上缺乏能带反转（即拓扑平庸）。此外,我们发现YbAs存在与非磁参照物（LuAs）不同的低温极大磁阻行为,并确认了这是局域f电子短程磁有序导致的结果。最后,沿立方晶轴方向的磁场大于11 T时,我们发现Y b A s在低温会出现一个新的有序相,其转变为一级相变且转变温度随磁场增加而上升。2.我们合成了具有非中心对称四方结构的CaPtAs的多晶和单晶（空间群I41md）,并在其中确认了体超导的存在,Tc=1.47 K。我们详细标定了 CaPtAs的超导性质,得到了包括相干长度和上临界磁场等超导的基本参量。特别地,通过对低温电子比热和磁穿透深度的拟合,我们发现了 CaPtAs超导能隙中存在节点的证据,同时零磁场缪子自旋共振（μSR）实验表明CaPtAs在Tc之下存在时间反演对称性破缺。这些结果表明CaPtAs是一个新的具有非中心对称结构的非常规超导体。3.我们合成了具有极性非中心对称结构的EuPtAs（I41md,No.109）,并对其做了零磁场和加磁场下的详细标定,构造了磁场沿不同晶向的磁场-温度相图。我们的结果发现EuPtAs具有来自Eu2+的局域磁矩,在低温存在两个磁性相变。两个相变在磁场下都被连续地抑制到低温,并在较高磁场下出现了新的磁致相变。其中在H‖c的相图中,一个具有穹顶状相边界的有序相（phase Ⅲ）中表现出类似于EuPtSi中A-phase的特征,包括磁阻和霍尔电阻上的额外跃变等,暗示phaseⅢ中可能的实空间拓扑非平庸磁结构。最后,我们初步的中子散射实验得到了EuPtAs零场下磁结构的传播矢量（Propagation vector）,表现出非公度（incommensurate）的特征。4.我们生长合成了具有非中心对称ZrNiAl类型结构的YbPdAs多晶（P62m,No.189）,其中Yb原子在六角ab面内形成变形的Kagome格子。我们对YbPdAs进行了电阻、比热、（直流和交流）磁化率和霍尔电阻的详细测量,发现YbPdAs是一个具有低载流子浓度的重费米子半金属/半导体,显示出典型的近藤晶格行为,而且低温T*=6.5K附近存在着一个二级相变。T*在高达9T的磁场下基本不变,其物理本质尚不清楚。揭示T*相变下的序参量和直接探测可能的由结构带来的磁阻挫效应仍然有待更微观的测量。
吴帆[9]（2020）在《镧系磷族材料的关联效应、磁性和拓扑性质研究》文中进行了进一步梳理在强关联电子体系中,可以通过压力、磁场或者元素替换等手段调节电子相互作用的强度,从而诱导量子相变。另一方面,体系的能带结构能够通过自旋轨道耦合强度的改变发生拓扑性质的变化。尽管当前对能带拓扑性质的研究主要集中于可被单电子图像所描述的系统,但具有强电子关联效应的拓扑材料因其独特的性质,对量子计算等新技术领域的发展有重要意义,成为了拓扑材料领域新的热点。为了寻找理想的关联拓扑候选材料,我们研究了一系列镧系磷族化合物。这类材料属于高轨道角动量关联电子体系,因而具有丰富的基态和良好的自旋轨道耦合及电子关联强度可调控性。通过多种调控手段,并结合各类物性的测量,我们系统地表征了这些化合物中的磁性相变,能带拓扑性质以及相关的物理行为,研究了电子关联效应与自旋轨道耦合强度对能带拓扑性质及相关物性的影响。Ce2Sb/Bi为四方晶系的反铁磁重费米子材料,能带计算结果表明该类材料是潜在的关联拓扑材料。之前由于缺乏高质量的单晶样品,其各向异性研究以及磁场下的相图仍空缺。我们通过助熔剂方法合成了高质量单晶样品,从而确定了两个样品完整的温度-磁场相图表明,并表明两个材料在低温都存在磁场诱导的三临界点。同时我们通过Ehrenfest关系预测Ce2Sb中的三临界点在高压下可被抑制到零温,从而实现量子三临界点。这个工作有助于理解自旋涨落理论并为探究非常规量子临界点提供指导。XSb/Bi（X=Ce,Pr,Sm）具有中心对称的面心立方结构以及丰富的磁性基态。输运性质的测量表明这些材料都具两能带结构和电子空穴补偿效应导致的巨磁阻效应。通过量子振荡相位分析,理论计算及角分辨光电子能谱等多种手段相结合,我们系统地探究了体系的拓扑性质,并发现通过对体系组成元素的替换可以实现自旋轨道耦合强度以及4f电子数目调控的两种拓扑相变。另外,我们还系统地研究了 PrSb和PrBi样品中能带结构对外加强磁场的响应,并观测到了 SmSb样品中常规Lifshitz-Kosevich理论无法解释的新奇量子震荡。XPtBi（X=Ce,Sm）具有晶格空间反演对称性破缺的立方结构。这种特殊的晶格对称性迫使Kramer点上电子与空穴能带简并,且在非Kramer点的高对称点上打开空穴能带的简并度,从而在费米面附近形成三重简并点。当引入外加磁场破坏体系的时间反演对称性时,三重简并点可以被撕裂为一对Weyl点,从而可以导致独特的手性异常效应。这使得我们可以在转角磁阻测量实验中观测到手性电流导致的径向负磁阻效应。这些工作为探究关联拓扑材料中的特殊热电、光学响应提供了理想的实验平台。
赵丹[10]（2019）在《近藤绝缘体与铁基超导体的核磁共振研究》文中指出本论文的内容主要包括两个方向:一、近藤绝缘体SmB6的奇异物性研究,主要用核磁共振,输运和比热的手段研究近藤绝缘体SmB6以及其掺杂效应;二、铁基超导体的强关联物性研究,主要利用核磁共振的手段研究重空穴掺杂的铁基超导体CsFe2As2和YFe2Ge2中的强关联物理以及低温的自旋涨落。按照以上的顺序,本论文分章节详细介绍了相关的研究结果,其中包括:通过详细的核磁共振实验研究SmB6中的能隙间电子态,并得出核磁共振上测量到的能隙间电子态与样品中的缺陷或是无序密切相关,另外,还在实验上发现巡游电子与局域电子的耦合在很高的温度就已经发生,远大于杂化能隙打开的温度;通过核磁共振、电阻率、磁化率和比热的测量,研究了掺杂近藤绝缘体Sm1-xYbxB6（0 ≤x ≤1）中的电子态不均匀性;通过位置选择的核磁共振测量,证明了在重空穴掺杂的铁基超导体CsFe2As2中单一自旋流体模型的失效;在YFe2Ge2中通过89Y的核磁共振测量,我们发现了由洪特耦合诱导的电子态渡越,并揭示了其与体系存在巡游磁性量子临界点之间的关系。本论文分为以下六章:1.绪论本章主要介绍近藤绝缘体SmB6的基本物理性质。包括近藤物理,拓扑近藤绝缘体的概念,以及目前在SmB6中的理论和实验进展。此外,我们还简介了铁基超导体,并着重介绍了铁基超导体中轨道选择的强关联物理。2.核磁共振基本原理本章内容主要简介了核磁共振的基本原理,以及凝聚态物理中常用的固体核磁共振方法。3.近藤绝缘体SmB6中由缺陷诱导的自旋-晶格弛豫率我们在高质量的SmB6单晶样品中测量了11B的自旋-晶格弛豫率和奈特位移,并结合比热和磁化率的测量。我们发现核磁共振测量得到能隙间电子态与样品中的缺陷和无序程度密切相关,缺陷或者无序诱导了能隙间电子态。由于SmB6中电子的强关联效应,里面的无序或是缺陷表现出独特的自旋动力学行为,这不同于普通能带绝缘体中的情形。此外,我们通过分析SmB6中随温度变化的电阻率,霍尔系数和Sm离子的价态,发现了局域电子与巡游电子的耦合在很高的温度TK～150K就已经发生,远大于杂化能隙打开的温度T*～40K,这说明近藤杂化发生在很大范围的温度区间,在TK之下,局域自旋就已经逐渐与巡游电子发生杂化,直到在T*附近打开近藤能隙。4.掺杂近藤绝缘体Sm1-xYbxB6中的电子态不均匀性电子态的不均匀在强电子关联的材料中广泛的存在。我们系统研究了掺杂近藤绝缘体Sm1-xYbxB6（0≤x ≤1）中的电子态不均性。通过分析单晶Sm1-xYbxB6（0 ≤x≤1）的电阻率、磁化率、比热和核磁共振的数据,我们发现随着掺杂量x从0增加到1,Sm1-xYbxB6逐渐从近藤绝缘体态过渡到电子态不均匀的重费米子态,最终进入到弱关联的金属态。有意思的是,在中等掺杂的区间,我们观测到了一个电子态极不均匀的重费米子金属态。Sm1xYbxB6为研究重费米子材料中电子态的不均匀性提供了一个新的研究平台。5.重空穴掺杂的铁基超导体CsFe2As2中单一自旋流体模型的失效本章中我们用位置选择的核磁共振手段,分别测量75As和133Cs原子核的自旋-晶格弛豫率和奈特位移,我们发现在重空穴掺杂的铁基超导体CsFe2As2中,单一自旋流体模型在电子态渡越温度T*之上并不适用。在T*之上,75As和133Cs的奈特位移和自旋-晶格弛豫率具有不同的温度依赖行为,这表明系统存在着多种自旋自由度。这种情况归因于3d轨道同时存在着局域和巡游两种自由度,与轨道选择的莫特物理相符合。在T*之下,两个位置的奈特位移和自旋-晶格弛豫率又恢复到相同的温度依赖行为,表明系统进入到到单一自旋流体态,3d轨道的局域电子与巡游电子之间的耦合在这个过程中扮演了重要的作用。6.在YFe2Ge2中由洪特耦合诱导的电子态渡越以及巡游磁性量子临界在YFe2Ge2单晶样品中,通过89Y的核磁共振研究,我们发现了一个普适的由洪特耦合导致的电子态渡越行为,并且在渡越特征温度T*～75±15K之下,电子态的渡越会使得系统逼近于巡游的磁性量子临界点。在电子态渡越的过程中,奈特位移和体态的磁化率都表现出随温度非单调变化的行为,并且通过仔细分析K-χ关系,我们发现了所谓的奈特位移反常行为。类似的电子态渡越行为也在重空穴掺杂的铁基超导体AFe2As2（A=K,Rb,Cs）中被发现,并且认为这种行为是由洪特耦合导致的轨道选择的关联效应所引起。在T*之下,自旋-晶格弛豫率除以温度1/T1T表现出与奈特位移相一致的下降行为,这表明1/T1T的贡献主要来自于准粒子的贡献而非自旋涨落的贡献。这似乎与理论预言YFe2Ge2靠近磁性量子临界点相矛盾。然而,考虑到超精细耦合场上具有q依赖的抵消效应,A型的反铁磁自旋涨落恰好在89Y位置上被抵消,这也与最近的非弹性中子散射的结果相吻合。因此,我们的结果表明通过由洪特耦合导致的电子态渡越,YFe2Ge2的磁基态靠近于巡游的量子临界点,并且系统伴随着A型反铁磁涨落。此外,我们也讨论了在YFe2Ge2中由自旋涨落导致的超导配对,这也将有利于理解在AFe2As2中的超导配对机制。
二、重电子金属CeCu_(6-x)Ni_x低温电阻与比热的研究（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、重电子金属CeCu_(6-x)Ni_x低温电阻与比热的研究（论文提纲范文）
（1）铁基超导体中新奇电子态的核磁共振（NMR）研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 关联金属与铁基超导体 |
| 1.1 关联金属 |
| 1.1.1 从自由电子气到关联金属(“适度的自由更有趣”) |
| 1.1.2 从局域自旋链到关联金属(“让电子动,情况会很不一样”) |
| 1.1.3 局域轨道构型所扮演的作用以及自旋-轨道耦合效应 |
| 1.2 铁基超导体 |
| 1.2.1 铁基超导体的晶体结构,电子结构及相图演化 |
| 1.2.2 铁基超导体中电子系统物理性质的实验证据及指示 |
| 1.2.3 铁基超导体的超导特性 |
| 1.2.4 铁基超导体的理论模型 |
| 1.2.5 铁基超导体中悬而未决的问题及可能的研究方向 |
| 第2章 核磁偶/电四极矩共振的基本原理,实验方法及对关联金属体系的探测 |
| 2.1 核磁共振的基本原理 |
| 2.1.1 原子核的低能自由度与晶体中的核自旋系统(“来自原子核的信使”) |
| 2.1.2 原子核与电子的超精细相互作用(“核自旋与电子共舞”) |
| 2.1.3 空间结构因子与三大时间尺度(“核自旋眼中电子的远近动静”) |
| 2.2 核磁共振实验平台与脉冲核磁共振实验技术 |
| 2.2.1 低温核磁共振实验平台 |
| 2.2.2 脉冲核磁共振实验技术 |
| 2.2.3 实验装置,实验设置及测量方法 |
| 2.3 NMR/NQR对关联金属体系电子性质的探测 |
| 2.3.1 NMR/NQR对电子序的测量 |
| 2.3.2 NMR/NQR对低能涨落(电子结构不稳定性及态密度)的测量 |
| 2.3.3 NMR/NQR对非常规超导态的表征 |
| 第3章 铁基超导体FeSe中自旋-轨道交织的电子向列序 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验方法 |
| 3.2.1 样品生长及基本物性表征 |
| 3.2.2 NMR测量装置,设置及流程 |
| 3.3 实验结果及分析 |
| 3.3.1 ~(57)Fe的奈特位移的各向异性:轨道依赖的自旋磁化率 |
| 3.3.2 超越平庸铁磁轨道序的轨道重构 |
| 3.3.3 自旋空间各向异性的证据:均匀自旋磁化率 |
| 3.3.4 自旋空间各向异性证据:动态自旋磁化率 |
| 3.3.5 相关实验结果的分析细节 |
| 3.4 讨论 |
| 3.5 结论及本章小结 |
| 第4章 静水压下FeSe中电子向列序的演化及磁有序预相变(短程磁有序) |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验方法 |
| 4.2.1 样品生长及基本物性表征 |
| 4.2.2 高压NMR测量装置,设置及流程 |
| 4.3 实验结果及分析 |
| 4.3.1 电子向列序随静水压的演化 |
| 4.3.2 ~(57)Fe位NMR谱线的各向异性及磁有序预相变 |
| 4.3.3 超导转变随压力的演化及其与磁有序的关系 |
| 4.3.4 FeSe低温低能磁涨落的多起源特征 |
| 4.4 讨论 |
| 4.5 结论及本章小结 |
| 第5章 块体FeSe超导态Knight位移的下降及磁通晶格相中的反常束缚态 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验方法 |
| 5.2.1 样品生长及基本物性表征 |
| 5.2.2 NMR测量装置,设置及流程 |
| 5.3 实验结果及分析 |
| 5.3.1 FeSe超导态Knight位移的本征下降 |
| 5.3.2 FeSe超导态磁通晶格中的反常束缚态 |
| 5.3.3 超导态复杂的RF加热效应 |
| 5.4 讨论 |
| 5.5 结论及本章小结 |
| 第6章 复杂异质结构铁基超导体Ba_2Ti_2Fe_2As_4O中分层的2D轨道玻璃态及自旋玻璃态 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 实验方法 |
| 6.2.1 样品生长及基本物性表征 |
| 6.2.2 NMR测量装置,设置及基本的数据分析方法 |
| 6.3 研究背景 |
| 6.4 不同层物理性质的NMR表征-As_1,As_2的确认 |
| 6.5 [Ti_2As_2O]层中的二维轨道玻璃态 |
| 6.5.1 二维(2D)轨道玻璃态的揭示 |
| 6.5.2 二维(2D)轨道玻璃态随温度的演化 |
| 6.5.3 二维(2D)轨道玻璃态可能的涨落形式 |
| 6.6 [Fe_2As_2]层中的自旋玻璃态 |
| 6.6.1 短程或非公度磁有序转变的揭示及其与超导态的共存 |
| 6.6.2 自掺杂及晶格参数变化导致的量子临界行为 |
| 6.7 相关分析的细节及补充材料 |
| 6.7.1 NMR测量条件下的超导转变 |
| 6.7.2 高低温NMR谱线的特征及本征Knight位移的提取 |
| 6.7.3 As_1位置EFG参数随温度的演化及谱线拟合的细节 |
| 6.7.4 非公度电荷密度波/电荷序(ICDW/ICO)的排除 |
| 6.7.5 局域轨道“晃动”模型对As_1位置1/T_1的解释[548,570-571] |
| 6.8 讨论 |
| 6.9 结论及本章小结 |
| 第7章 重空穴掺杂铁基超导体CsFe_2As_2及系列低Tc-FeSe单晶的NMR表征 |
| 7.1 引言 |
| 7.2 实验方法 |
| 7.2.1 样品生长及基本物性表征 |
| 7.2.2 NMR测量装置,设置及流程 |
| 7.3 系列低Tc-FeSe单晶的NMR表征 |
| 7.3.1 离子交换法合成的FeSe单晶的NMR表征 |
| 7.3.2 不同Fe,Se比例FeSe单晶的对比研究 |
| 7.4 CsFe_2As_2中轨道选择的关联及可能的向列序 |
| 7.4.1 ~(57)Fe位Knight位移各向异性:轨道选择的Mott转变及电子态渡越 |
| 7.4.2 ~(57)Fe位NMR谱线展宽的各向异性:可能的电子向列序证据或短程磁有序 |
| 7.4.3 CsFe_2As_2中低能自旋涨落的特征 |
| 7.5 结论及本章小结 |
| 第8章 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在读期间发表的学术论文与取得的研究成果 |
（2）重费米子超导体CeCu2Si2及相关4f电子体系的角分辨光电子能谱研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 引言 |
| 1.1 从自由电子到重电子 |
| 1.2 本论文的主体结构 |
| 第二章 重费米子体系简介 |
| 2.1 从近藤杂质到重费米子材料 |
| 2.2 周期性安德森模型 |
| 2.3 重费米子体系的研究热点 |
| 2.3.1 压力调控的重费米子量子相变 |
| 2.3.2 非费米液体行为 |
| 2.3.3 近藤绝缘体 |
| 2.3.4 重费米子超导 |
| 2.4 重费米子体系的研究手段 |
| 2.5 角分辨光电子能谱在重费米子体系中的应用 |
| 2.5.1 f电子与巡游电子的杂化 |
| 2.5.2 CeIn_3:对f电子杂化能隙的观测 |
| 2.5.3 CeIrIn_5:计算预测的费米面演化 |
| 2.5.4 CeCoIn_5:杂化发生的起始温度 |
| 2.5.5 YbRh_2Si_2:不随温度变化的费米面 |
| 2.5.6 小结 |
| 第三章 实验方法与样品准备 |
| 3.1 角分辨光电子能谱 |
| 3.1.1 光电子激发理论 |
| 3.1.1.1 光电子的哈密顿量 |
| 3.1.1.2 三步模型与单步模型 |
| 3.1.1.3 光电子的能量和动量 |
| 3.1.2 角分辨光电子能谱实验技术 |
| 3.1.2.1 光源 |
| 3.1.2.2 能量分析器 |
| 3.1.2.3 真空、低温和磁场屏蔽 |
| 3.2 单晶的制备 |
| 3.2.1 单晶及单晶生长 |
| 3.2.2 助熔剂方法 |
| 3.3 CeCu_2Si_2单晶的制备与解理 |
| 3.3.1 CeCu_2Si_2单晶的制备 |
| 3.3.2 CeCu_2Si_2单晶的解理 |
| 第四章 CeCu_2Si_2的电子结构研究 |
| 4.1 CeCu_2Si_2超导序参量研究回顾 |
| 4.1.1 对常规超导的否定 |
| 4.1.2 早期探索:d波超导 |
| 4.1.3 极低温比热实验的重新审视 |
| 4.1.4 理论计算的尝试 |
| 4.1.5 基于磁场穿深实验提出的新模型 |
| 4.2 CeCu_2Si_2的ARPES测量 |
| 4.2.1 CeCu_2Si_2的整体电子结构 |
| 4.2.2 CeCu_2Si_2的重电子能带 |
| 4.2.3 CeCu_2Si_2的费米面 |
| 4.2.4 CeCu_2Si_2导带中的4f电子权重 |
| 4.3 数据补充 |
| 4.3.1 DFT计算的设置 |
| 4.3.2 CeCu_2Si_2内势的估计 |
| 4.3.3 表面态分析 |
| 4.3.4 DFT计算结果补充 |
| 4.3.5 重电子能带数据补充 |
| 4.4 本章小结与讨论 |
| 第五章 YbPtBi的电子结构研究 |
| 5.1 YbPtBi的整体电子结构 |
| 5.2 YbPtBi的半金属特性及4f电子态 |
| 5.3 YbPtBi中可以调节的Rashba劈裂 |
| 5.4 实验细节补充 |
| 5.5 本章小结与讨论 |
| 第六章 对REPn材料极大磁阻行为的研究 |
| 6.1 背景简介 |
| 6.2 REPn的基本输运性质 |
| 6.3 极大磁阻行为的拓扑表面态解释 |
| 6.4 极大磁阻行为的两能带模型解释 |
| 6.5 实验细节补充 |
| 6.6 本章小结与讨论 |
| 第七章 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间发表的论文与研究成果 |
（3）铋基稀土化合物中的磁性与超导电性研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 缩写、符号清单、术语表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 近藤效应与RKKY相互作用 |
| 1.2 超导与反铁磁序 |
| 1.3 外尔半金属 |
| 1.4 反钍铬硅结构R_2O_2Bi稀土化合物简介 |
| 1.5 半赫斯勒金属简介 |
| 1.6 本论文的组织结构及创新点 |
| 2 样品的制备及测量方法 |
| 2.1 样品的制备方法 |
| 2.2 样品的表征和物性测量 |
| 3 反铁磁近藤晶格化合物Ce_2O_2Bi |
| 3.1 实验方法简介 |
| 3.2 结果和讨论 |
| 3.3 本章小结 |
| 4 Er_2O_2Bi化合物中的超导与反铁磁共存 |
| 4.1 实验方法简介 |
| 4.2 结果和讨论 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 半赫斯勒合金GdPdBi中的反常霍尔效应和平面霍尔效应 |
| 5.1 实验方法简介 |
| 5.2 结果与讨论 |
| 5.3 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 发表文章目录 |
（4）压力诱导的量子相变研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 重费米子材料简介 |
| 1.2 量子相变 |
| 1.2.1 反铁磁量子相变 |
| 1.2.2 铁磁量子相变 |
| 1.2.3 电荷密度波型量子相变 |
| 1.3 非费米液体行为 |
| 1.4 本文的选题意义,组织结构以及创新点 |
| 第二章 实验方法 |
| 2.1 低温技术 |
| 2.1.1 氦三制冷机 |
| 2.1.2 稀释制冷机 |
| 2.1.3 Teslatron~(TM)PT无液氦低温磁体系统 |
| 2.2 高压实验方法 |
| 2.2.1 活塞-圆筒式压力胞 |
| 2.2.2 对顶砧压力胞 |
| 第三章 CeRh_6Ge_4在压力下的铁磁量子相变研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 材料制备 |
| 3.3 样品标定 |
| 3.4 压力效应 |
| 3.4.1 电阻 |
| 3.4.2 比热绝对值 |
| 3.4.3 交流比热 |
| 3.4.4 交流磁化率 |
| 3.4.5 CeRh_6Ge_4压力-温度相图 |
| 3.5 理论解释 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 反铁磁材料CePdIn在压力下的物性研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 材料制备及样品标定 |
| 4.3 CePdIn在磁场下的物性研究 |
| 4.4 CePdIn在压力下的物性研究 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 电荷密度波材料LaPt_2Si_2在压力下的物性研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 样品合成 |
| 5.3 样品标定 |
| 5.4 LaPt_2Si_2在压力下的物性研究 |
| 5.5 分析讨论 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文 |
（5）重费米子体系URu2Si2与CeOs2Al10的点接触谱研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 近藤效应与RKKY相互作用 |
| 1.3 量子临界点 |
| 1.4 近藤绝缘体/半导体 |
| 2 点接触谱实验 |
| 2.1 背景介绍 |
| 2.2 点接触谱在超导中的应用 |
| 2.2.1 安德列夫反射 |
| 2.2.2 BTK模型 |
| 2.2.3 普通超导的点接触谱测量 |
| 2.2.4 多能带超导的点接触谱测量 |
| 2.3 点接触谱在重费米子领域的应用 |
| 2.3.1 重费米子体系点接触谱的Fano效应 |
| 2.3.2 重费米子体系的电子协同隧穿效应 |
| 2.4 实验方法及装置 |
| 2.4.1 测量原理 |
| 2.4.2 实验装置 |
| 2.4.3 实验环境 |
| 2.5 接触点机制 |
| 2.5.1 弹道机制 |
| 2.5.2 扩散机制 |
| 2.5.3 热学机制 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 关于URu_2Si_2中隐藏序与杂化能隙的点接触谱研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 样品制备及其表征 |
| 3.3 点接触谱的测量结果及讨论 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 近藤半导体CeOs_2Al_(10)的点接触谱研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 样品制备及其表征 |
| 4.3 点接触谱的测量结果及讨论 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 硕士期间发表文献 |
（6）新型磁性量子临界材料的探索（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 重费米子材料体系 |
| 1.1.1 重费米子材料背景 |
| 1.1.2 近藤效应 |
| 1.1.3 近藤晶格 |
| 1.1.4 RKKY相互作用 |
| 1.1.5 Doniach相图 |
| 1.2 量子临界点简介 |
| 1.3 反铁磁量子相变 |
| 1.3.1 弱耦合和强耦合量子临界理论 |
| 1.3.2 SDW类型和局域反铁磁量子临界点 |
| 1.3.3 几种典型的反铁磁量子临界体系 |
| 1.4 铁磁量子相变 |
| 1.4.1 铁磁量子相变概述 |
| 1.4.2 几种典型的铁磁量子相变 |
| 1.4.3 铁磁与超导的关系 |
| 1.5 费米液体行为和非费米液体行为 |
| 1.5.1 费米液体行为 |
| 1.5.2 非费米液体行为 |
| 1.6 本论文的组织结构和创新点 |
| 1.6.1 本论文的组织结构 |
| 1.6.2 本论文的创新点 |
| 第二章 实验方法 |
| 2.1 晶体生长原理 |
| 2.1.1 生长动力 |
| 2.1.2 成核 |
| 2.1.3 生长界面 |
| 2.1.4 晶格缺陷和杂质 |
| 2.2 样品生长方法 |
| 2.2.1 助熔剂法 |
| 2.2.2 电弧熔炼法 |
| 2.2.3 固相反应法 |
| 2.2.4 提拉法 |
| 2.3 样品结构和成分表征方法 |
| 2.3.1 X射线衍射仪 |
| 2.3.2 X射线能谱仪 |
| 2.4 物性测量手段 |
| 2.4.1 电阻 |
| 2.4.2 比热 |
| 2.4.3 磁化率 |
| 2.4.4 热膨胀测量 |
| 第三章 重费米子铁磁材料CeRh_6Ge_4:新型的铁磁量子临界材料 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 单晶生长 |
| 3.2.1 生长方法 |
| 3.2.2 决定CeRh_6Ge_4单晶生长的关键因素 |
| 3.2.3 单晶生长中的难点及展望 |
| 3.3 晶体结构 |
| 3.4 磁化率 |
| 3.5 电阻率 |
| 3.6 比热 |
| 3.7 压力诱导的铁磁量子临界点 |
| 3.8 本章小结 |
| 第四章 CeRh_6Ge_4中掺Si杂诱导的铁磁量子临界行为 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 Si掺杂的CeRh_6Ge_4多晶样品的合成 |
| 4.3 晶格参数随掺杂的演化 |
| 4.4 CeRh_6Ge_4基态随Si掺杂的演化 |
| 4.4.1 比热 |
| 4.4.2 电阻率 |
| 4.4.3 热膨胀 |
| 4.4.4 磁化率 |
| 4.5 相图 |
| 4.6 Si掺杂的CeRh6 (Ge_(1-x)Si_x)_4单晶样品的合成及其性质 |
| 4.7 本章小结 |
| 第五章 CeRh_6Ge_4中Co掺杂诱导的铁磁量子临界行为 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 Co掺杂的CeRh_6Ge_4单晶生长 |
| 5.3 样品组分表征 |
| 5.4 Co掺杂CeRh_6Ge_4样品物性测量 |
| 5.4.1 比热 |
| 5.4.2 电阻 |
| 5.4.3 热膨胀 |
| 5.4.4 磁化率 |
| 5.5 相图 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 反铁磁材料Ce_2IrGa_(12)的结构与磁性研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 实验方法 |
| 6.3 晶体结构 |
| 6.4 Ce_2IrGa_(12)中的反铁磁基态 |
| 6.4.1 磁化率 |
| 6.4.2 比热 |
| 6.4.3 电阻率 |
| 6.5 反铁磁态随磁场的演化关系 |
| 6.5.1 磁场下的比热行为 |
| 6.5.2 磁场下的磁化率行为 |
| 6.5.3 磁场下的电阻率行为 |
| 6.5.4 磁化强度和磁阻行为 |
| 6.5.5 磁场与温度的T-B相图 |
| 6.6 压力效应 |
| 6.7 讨论 |
| 6.8 本章小结 |
| 第七章 反铁磁材料Sm_4Co_3Ga_(16)的单晶生长及其物性研究 |
| 7.1 引言 |
| 7.2 实验方法 |
| 7.3 晶体结构 |
| 7.4 电输运性质 |
| 7.5 磁性性质 |
| 7.6 热学性质 |
| 7.7 结果讨论 |
| 7.8 本章小结 |
| 第八章 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表文章 |
（7）强关联近藤系统性质研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| Abstract |
| 第一章 引言 |
| 1.1 强关联电子系统 |
| 1.2 单杂质近藤问题 |
| 1.2.1 局域磁矩 |
| 1.2.2 近藤模型 |
| 1.2.3 近藤共振 |
| 1.3 重费米子系统 |
| 1.3.1 重费米子系统基本性质 |
| 1.3.2 重费米子超导体基本性质 |
| 1.3.3 重费米子量子临界材料基本性质 |
| 1.3.4 重费米子系统基本模型 |
| 1.4 平均场方法 |
| 1.5 本章总结 |
| 第二章 三角晶格重费米子系统超导电性 |
| 2.1 模型和平均场近似 |
| 2.2 非常规超导电性研究 |
| 2.2.1 配对对称性 |
| 2.2.2 有效单带BCS超导态描述 |
| 2.3 系统格林函数和配对函数 |
| 2.3.1 传导电子格林函数 |
| 2.3.2 自旋子配对函数 |
| 2.3.3 传导电子配对函数 |
| 2.4 本章总结 |
| 第三章 三角晶格重费米子系统Lifshitz相变 |
| 3.1 模型和方法 |
| 3.2 Lifshitz相变 |
| 3.3 微分电导 |
| 3.3.1 系统格林函数 |
| 3.3.2 系统STM谱微分电导 |
| 3.4 本章总结 |
| 第四章 Sachdev-Ye-Kitaev-Anderson模型 |
| 4.1 Sachdev-Ye-Kitaev随机相互作用 |
| 4.2 Sachdev-Ye-Kitaev-Anderson模型和格林函数 |
| 4.2.1 弱耦合极限 |
| 4.2.2 强耦合极限 |
| 4.3 Sachdev-Ye-Kitaev-Anderson模型输运性质 |
| 4.4 Sachdev-Ye-Kitaev-Anderson模型热力学性质 |
| 4.5 Sachdev-Ye-Kitaev-Anderson模型重整化群研究 |
| 4.6 本章总结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 在学期间的研究成果 |
| 致谢 |
（8）等原子比砷化物中非常规超导、奇异磁性与拓扑的探索（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 晶体中自旋相关的几类典型量子物相 |
| 1.1.1 重费米子 |
| 1.1.2 非常规超导 |
| 1.1.3 奇异磁有序 |
| 1.2 等原子比磷族化合物的研究进展介绍 |
| 1.2.1 RePn体系(稀土单磷化物) |
| 1.2.2 (Re/Ae)TmPn体系 |
| 1.3 本论文的组织结构和创新点 |
| 2 实验方法 |
| 2.1 样品制备 |
| 2.1.1 固相反应法(Solid state reaction) |
| 2.1.2 电弧放电法(Arc-melting) |
| 2.1.3 助熔剂法(Flux method) |
| 2.1.4 化学气相输运法(Chemical Vapor Transport) |
| 2.2 结构成分表征 |
| 2.2.1 X射线衍射(X-ray diffraction) |
| 2.2.2 中子衍射(Neutron diffraction) |
| 2.2.3 X射线能谱与电子探测微分析 |
| 2.2.4 X射线劳厄背散射衍射仪 |
| 2.3 基本物性测量 |
| 2.3.1 电阻率(Electric resistivity) |
| 2.3.2 比热(Heat capacity) |
| 2.3.3 磁化率(Magnetic susceptibility) |
| 2.4 弹性中子散射测量磁结构 |
| 3 探索YbAs中可能的重费米子态与非平庸能带拓扑 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 研究方法 |
| 3.3 结果和讨论 |
| 3.3.1 样品表征 |
| 3.3.2 B-T相图 |
| 3.3.3 磁阻与霍尔电阻 |
| 3.3.4 SdH量子振荡 |
| 3.3.5 ARPES测量与DFT计算 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 探索非中心对称化合物CaPtAs中的非常规超导态 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验方法 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 晶体结构和样品表征 |
| 4.3.2 超导性质表征 |
| 4.3.3 上临界场μ0Hc2 |
| 4.3.4 压力效应和DFT能带计算 |
| 4.3.5 非常规超导态的进一步探索 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 探索非中心对称化合物EuPtAs中的拓扑磁有序相 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验方法 |
| 5.3 结果和讨论 |
| 5.3.1 晶体结构与样品表征 |
| 5.3.2 低温磁性相变 |
| 5.3.3 低温相变在磁场下的响应 |
| 5.3.4 磁场-温度相图与复杂磁有序相 |
| 5.3.5 探索可能的拓扑磁相—霍尔电阻 |
| 5.3.6 探索可能的拓扑磁相—中子散射 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 探索YbPdAs中可能的近藤效应与磁阻挫效应共存 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 实验方法 |
| 6.3 实验结果与讨论 |
| 6.3.1 晶体结构与成分表征 |
| 6.3.2 基本性质表征 |
| 6.3.3 加磁场下的性质 |
| 6.3.4 能带计算 |
| 6.4 本章小结 |
| 7 总结与展望 |
| 7.1 探索YbAs中可能的重费米子态与非平庸能带拓扑 |
| 7.2 探索非中心对称化合物CaPtAs中的非常规超导态 |
| 7.3 探索非中心对称化合物EuPtAs中的拓扑磁有序相 |
| 7.4 探索YbPdAs中可能的近藤效应与磁阻挫效应共存 |
| 7.5 结语 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间的论文 |
（9）镧系磷族材料的关联效应、磁性和拓扑性质研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 致谢 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 4f材料中的关联效应以及丰富基态 |
| 1.1.1 局域磁矩与近藤作用 |
| 1.1.2 重费米子材料 |
| 1.1.3 Doniach相图 |
| 1.1.4 量子相变理论 |
| 1.1.5 三临界行为 |
| 1.2 自旋轨道耦合与拓扑材料 |
| 1.2.1 自旋轨道耦合与拓扑序 |
| 1.2.2 朗道量子化与量子振荡简介 |
| 1.2.3 量子霍尔效应和拓扑绝缘体 |
| 1.2.4 拓扑半金属材料 |
| 1.2.5 拓扑材料的输运性质 |
| 1.2.6 拓扑相变 |
| 1.3 关联/磁性拓扑材料 |
| 1.3.1 近藤拓扑绝缘体 |
| 1.3.2 近藤拓扑半金属 |
| 1.3.3 磁性拓扑材料 |
| 第二章 实验方法介绍 |
| 2.1 单晶的生长与表征 |
| 2.1.1 助熔剂方法生长单晶 |
| 2.1.2 X射线衍射确定晶体结构 |
| 2.1.3 X射线能谱表征样品组分 |
| 2.1.4 劳厄方法判定晶体方向 |
| 2.2 物性测量方法 |
| 2.2.1 电输运测量 |
| 2.2.2 比热测量 |
| 2.2.3 磁化率测量 |
| 2.2.4 热膨胀系数测量 |
| 2.2.5 压力下物性测量 |
| 第三章 Ce_2Sb/Bi中场致三临界点研究 |
| 3.1 研究背景和意义 |
| 3.2 晶体生长与表征 |
| 3.3 实验结果 |
| 3.3.1 重费米子Ce_2Sb/Bi体系的反铁磁相变 |
| 3.3.2 重费米子Ce_2Sb/Bi体系的磁场诱导三临界点 |
| 3.3.3 重费米子Ce_2Sb/Bi体系的化学和物理压力效应 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 XSb/Bi(X=Ce,Pr,Sm)中拓扑及输运性质研究 |
| 4.1 研究背景和意义 |
| 4.2 晶体生长与表征 |
| 4.3 实验结果 |
| 4.3.1 巨磁阻效应及两能带模型 |
| 4.3.2 能带拓扑性质 |
| 4.3.3 费米面结构 |
| 4.3.4 PrSb/Bi磁场下费米面结构变化 |
| 4.3.5 SmBi中磁结构诱导的费米面结构变化 |
| 4.3.6 SmSb中的奇异量子振荡 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 XPtBi(X=Ce,Sm)的拓扑和输运性质研究 |
| 5.1 研究背景和意义 |
| 5.2 晶体生长与表征 |
| 5.3 实验结果 |
| 5.3.1 XPtBi(X=Ce,Sm,Gd,Yb)的基础物性研究 |
| 5.3.2 XPtBi(X=Ce,Sm)的拓扑性质研究 |
| 5.3.3 XPtBi(X=Ce,Sm)的输运性质研究 |
| 5.4 本章小结 |
| 总结与展望 |
| 攻读博士学位期间发表的论文 |
| 参考文献 |
（10）近藤绝缘体与铁基超导体的核磁共振研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 近藤绝缘体简介 |
| 1.1.1 近藤效应与重费米子材料 |
| 1.1.2 近藤绝缘体SmB_6 |
| 1.2 铁基超导体简介 |
| 1.2.1 结构和相图 |
| 1.2.2 电子结构和磁性 |
| 1.2.3 铁基超导体中的电子关联 |
| 第2章 核磁共振基本原理 |
| 2.1 基本概念 |
| 2.2 孤立自旋的运动 |
| 2.2.1 经典描述 |
| 2.2.2 量子描述 |
| 2.2.3 旋转磁场的作用 |
| 2.3 自旋回波 |
| 2.4 固体中原子核的哈密顿量和核磁共振谱 |
| 2.4.1 Zeeman相互作用 |
| 2.4.2 电四极矩相互作用 |
| 2.4.3 偶极相互作用 |
| 2.4.4 电子-原子核超精细耦合 |
| 2.5 电子-原子核超精细耦合 |
| 2.6 奈特位移 |
| 2.7 自旋-晶格弛豫率 |
| 2.8 Korringa关系 |
| 2.9 电四极矩相互作用 |
| 2.9.1 电四极矩相互作用:经典图像 |
| 2.9.2 电四极矩相互作用:量子描述 |
| 2.9.3 存在电四极矩效应时的核磁共振谱 |
| 2.10 实验细节 |
| 2.10.1 脉冲核磁共振 |
| 2.10.2 基本的实验原理 |
| 2.10.3 超导磁体 |
| 第3章 在近藤绝缘体SmB_6中由缺陷所诱导的自旋-晶格弛豫 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验方法 |
| 3.2.1 样品生长与表征 |
| 3.2.2 核磁共振测量 |
| 3.3 实验结果与分析 |
| 3.3.1 输运性质的表征 |
| 3.3.2 ~(11)B的核磁共振谱图 |
| 3.3.3 电子态的渡越 |
| 3.3.4 能隙间电子态引起的自旋-晶格弛豫率 |
| 3.3.5 顺磁杂质存在的证据 |
| 3.3.6 局域自旋态的动力学性质 |
| 3.3.7 极低温下的自旋-晶格弛豫率 |
| 3.3.8 顺磁杂质的来源 |
| 3.3.9 能隙间电子态与量子震荡 |
| 3.4 本章小结 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验方法 |
| 4.3 实验结果与分析 |
| 4.3.1 电阻率的行为与分析 |
| 4.3.2 磁化率随温度的变化 |
| 4.3.3 低温下比热容的测量 |
| 4.3.4 核磁共振的结果 |
| 4.4 讨论 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 重空穴掺杂的铁基超导体CsFe_2As_2中单一自旋流体模型的失效 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验方法 |
| 5.3 实验结果和分析 |
| 5.3.1 对称性分析 |
| 5.3.2 实验分析 |
| 5.3.3 奈特位移和自旋-晶格弛豫之间的关系 |
| 5.4 讨论 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 在YFe_2Ge_2中由洪特耦合诱导的电子态渡越以及巡游磁性量子临界 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 实验方法 |
| 6.3 实验结果 |
| 6.3.1 电子态从非相干到相干渡越 |
| 6.3.2 低温的量子临界和铁磁涨落 |
| 6.4 讨论 |
| 6.5 结构因子F(q)的计算和1/T_1的各向异性 |
| 6.5.1 结构因子的计算 |
| 6.5.2 1/T_1的各向异性 |
| 6.6 本章小结 |
| 第7章 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在读期间发表的学术论文与取得的研究成果 |
四、重电子金属CeCu_(6-x)Ni_x低温电阻与比热的研究（论文参考文献）
- [1]铁基超导体中新奇电子态的核磁共振（NMR）研究[D]. 李建. 中国科学技术大学, 2021(09)
- [2]重费米子超导体CeCu2Si2及相关4f电子体系的角分辨光电子能谱研究[D]. 吴中正. 浙江大学, 2021(01)
- [3]铋基稀土化合物中的磁性与超导电性研究[D]. 乔磊. 浙江大学, 2021(01)
- [4]压力诱导的量子相变研究[D]. 沈斌. 浙江大学, 2020(01)
- [5]重费米子体系URu2Si2与CeOs2Al10的点接触谱研究[D]. 李洁. 浙江大学, 2020(02)
- [6]新型磁性量子临界材料的探索[D]. 张勇军. 浙江大学, 2020(01)
- [7]强关联近藤系统性质研究[D]. 张栏. 兰州大学, 2020
- [8]等原子比砷化物中非常规超导、奇异磁性与拓扑的探索[D]. 谢武. 浙江大学, 2020(01)
- [9]镧系磷族材料的关联效应、磁性和拓扑性质研究[D]. 吴帆. 浙江大学, 2020(01)
- [10]近藤绝缘体与铁基超导体的核磁共振研究[D]. 赵丹. 中国科学技术大学, 2019(01)