自從拓?fù)浣^緣體被發(fā)現(xiàn)以來,對能帶拓?fù)湫再|(zhì)的研究一直是凝聚態(tài)物理學(xué)中最活躍的研究領(lǐng)域之一。拓?fù)鋷ЫY(jié)構(gòu)不是電子費(fèi)米系統(tǒng)所特有的。近些年,人們發(fā)現(xiàn)玻色型激發(fā)同樣擁有拓?fù)浞瞧接沟膸ЫY(jié)構(gòu),如拓?fù)涔庾?拓?fù)渎曌蛹ぐl(fā),拓?fù)浯耪褡�。這篇博士論文,除了系統(tǒng)的介紹拓?fù)浯耪褡雍推綆У幕纠碚撏?主要包含作者讀博期間關(guān)于Hubbard模型的鐵磁自旋波激發(fā)的以下兩項(xiàng)研究:（1）一維平帶巡游鐵磁體中的拓?fù)浯耪褡咏鼛啄?對拓?fù)浯耪褡拥难芯恳惨鹆巳藗儤O大的研究興趣。不僅因?yàn)槔碚摫旧淼囊饬x,而且它在磁振子自旋電子器件中有潛在的應(yīng)用價(jià)值。已有的拓?fù)浯耪褡拥睦碚撃Ｐ陀幸粋�(gè)共同特點(diǎn):它們都是基于局域自旋模型。那么存不存在非局域自旋模型,也就是說在巡游自旋系統(tǒng)中存在拓?fù)浯耪褡訂?我們研究一個(gè)一維平帶Tasaki模型,這個(gè)模型可以看作四分之一填充的周期性安德森模型,即在每兩個(gè)傳導(dǎo)電子之間有一個(gè)局域的雜質(zhì)原子并與之雜化,我們同時(shí)考慮了傳導(dǎo)電子的Hubbard排斥相互作用。Hubbard排斥相互作用會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)處于自旋完全極化的鐵磁態(tài)。我們把系統(tǒng)投影到低能平帶上,然后使用嚴(yán)格對角化的方法,獲得了系統(tǒng)的自旋波激發(fā)。我們發(fā)現(xiàn)隨著Hubb... 

【文章來源】：南京大學(xué)江蘇省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：89 頁

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

圖１．１量子自旋霍爾絕緣體（ＱＳＨＩ）中的邊緣態(tài)

我們可以看到起始態(tài)｜Ｒ（０）〉絕熱地沿著閉合路徑Ｒ⑴回到起始位置，??狀態(tài)變?yōu)檫瑁ǎ薄�。｜Ｒ（１）〉和｜Ｒ（〇）〉并不相同，相差一個(gè)幾何相位，這個(gè)幾何相位??就是Ｂｅｒｒｙ相位，見圖１．２。根據(jù)公式（１．７），Ｂｅｒｒｙ相位為：??／＇?Ｒ?？?＾Ｓｒ??７?＝－乂?０川??５封閉路徑⑴是圍起來的面積。這個(gè)等式表明Ｂｅｒｒｙ相位等于由Ｓ所張開的立體??角，是一個(gè)純幾何量。??＼??＾＾＾丨＿??圖１．２?黑色直線表示瞬時(shí)本征態(tài)的相位。起始態(tài)｜Ｒ（（））〉絕熱地沿著閉合路徑Ｒ．⑴回到??起始位置，狀態(tài)變?yōu)椋遥ǎ保怠＃遥ǎ保岛停遥ǎ埃挡⒉幌嗤�，相差一個(gè)幾何相位，??這個(gè)幾何相位被稱為Ｂｅｒｒｙ相位｜２６ｊ。??下面我們以二維系統(tǒng)為例回顧第一陳數(shù)與Ｂｅｒｒｙ曲率，霍爾電導(dǎo)之間的關(guān)??系。二維緊束縛模型的哈密頓量一般表示為：??好０?＝?ＣＬ＾ｉ／Ｃｊ／３＞?（１＿１２）??－５－??

〇ｘｙ?＝?ｎｅ２／ｈ．?ｎ?＝?１，２，３－?■?？?（１．２９）??相應(yīng)的縱向電阻率等于零如圖１．３。量子化的霍爾電導(dǎo)與具體材料無關(guān)，與樣品??的形狀和純度無關(guān)。由于量子化的霍爾電導(dǎo)是ｅ２／／ｉ的整數(shù)倍，因此該霍爾效應(yīng)??也被稱為整數(shù)量子霍爾效應(yīng)。??之后，Ｔｈ〇ＵｌｅＳＳ［４］等人，給出了整數(shù)量子霍爾效應(yīng)的拓?fù)浣忉尅８鶕?jù)久保??公式，他們得到了整數(shù)量子霍爾效應(yīng)的霍爾電導(dǎo)：??ａ？?＝?Ｃｅ２／ｈ?（１．３０）??－８－??


本文編號(hào)：3333320