铀基化合物UTmGa5(Tm=Fe,Co,Ni,Pd,Pt)中5f电子特性研究
批准号:
11874330
项目类别:
面上项目
资助金额:
64.0 万元
负责人:
陈秋云
依托单位:
学科分类:
强关联体系
结题年份:
2022
批准年份:
2018
项目状态:
已结题
项目参与者:
谢东华、刘毅、刘琴、陈金繁、张云、张文
中文摘要
铀基化合物具有丰富而奇异的量子现象,如重费米子态、非常规超导、非费米液体行为、磁有序、隐藏序等。5f电子的局域-巡游双重特性是理解上述各种奇异量子现象的关键因素,对深刻理解铀、钚等核材料的复杂宏观物性也具有借鉴和指导意义。铀基115化合物具有与铈基115以及钚基115化合物相同的晶体结构,但显著差异的基态性质。本项目拟采用角分辨光电子能谱仪、扫描隧道显微镜/扫描隧道谱,结合理论计算对UTmGa5(Tm=Fe、Co、Ni、Pd和Pt)这几种典型铀基115化合物中5f电子在反铁磁转变、高低温局域-巡游转变前后的基本特性进行研究,并通过与Ce基115化合物中4f电子特性的比较,深入理解5f与4f电子特性的差异,以及f电子与导带电子相互作用强度的微小变化如何决定体系的基态性质。
英文摘要
Uranium-based compounds possess various exotic quantum phenomena, including heavy-fermion state, unconventional superconductivity, non-Fermi-liquid behavior, magnetic order, and hidden order. The localized-itinerant dual character of 5f electrons is the key to understanding these phenomena, and also of instructive and directive significance to provide a deep insight into the complex physical properties of U- and Pu- based nuclear materials. U-based 115 compounds have the same crystal structure as the Ce-based 115 and Pu-based 115 compounds, but with significantly different ground state properties. This project aims to study the characters of the 5f electrons during the antiferromagnetic and localized-to-itinerant transition, by using angle-resolved photoemission spectroscopy, scanning tunneling spectroscopy and theoretical calculations. By comparing with the 4f electron character in Ce-115 compounds, we can understand the difference between 4f and 5f electrons, and how subtle changes in the interaction of f electrons with conduction electrons determine their ground state properties.
铀基化合物具有丰富而奇异的量子现象,如重费米子态、非常规超导、非费米液体行为、磁有序、隐藏序等。5f电子的局域-巡游双重特性是理解上述各种奇异量子现象的关键因素,对深刻理解铀、钚等核材料的复杂宏观物性也具有借鉴和指导意义。铀基115化合物具有与铈基115以及钚基115化合物相同的晶体结构,但显著差异的基态性质。本项目采用角分辨光电子能谱仪结合理论计算对UTmGa5(Tm=Fe、Co、Ni、Pd和Pt)这几种典型铀基115化合物的基本电子结构及5f电子特性进行了研究,获得了基态为顺磁态的UCoGa5电子结构随温度的变化,揭示了5f电子的局域/巡游特性,同时对基态为反铁磁态的三种化合物UNiGa5、UPdGa5和UPtGa5开展了变温实验,研究了在反铁磁转变前后电子结构的差异,并将这五种铀基化合物的电子结构和5f电子特性进行了比较,同时通过与Ce基115化合物中4f电子特性的比较,深入理解了5f与4f电子特性的差异,以及f电子与导带电子相互作用强度的微小变化如何决定体系的基态性质。
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Comparative study of adsorptions, reactions and electronic properties of U atoms on Cu(111), Ag(111), Au(111) and Ru(0001) surfaces
U原子在Cu(111)、Ag(111)、Au(111)和Ru(0001)表面吸附、反应和电子性质的比较研究
DOI:
10.1088/1361-6528/ac13e9
发表时间:
2021-07
期刊:
Nanotechnology
影响因子:
3.5
作者:
[Wei Feng, Qunqing Hao, Qiuyun Chen, Rui-Zhi Qiu, Xinchun Lai, Jinfan Chen, Qin Liu]
通讯作者:
Qin Liu
DOI:
10.1103/physrevb.106.165109
发表时间:
2022
期刊:
Physical Review B
影响因子:
作者:
[Wen Zhang, Wei Feng, Xuebing Luo, Shiyong Tan, Donghua Xie, Yi Liu, Yun Zhang, Qunqing Hao, Qiang Zhang, Xiegang Zhu, Qin Liu, Qiuyun Chen, Xinchun Lai]
通讯作者:
Xinchun Lai
Photoemission insight into the heavy-fermion behavior in Ce0.85Yb0.15CoIn5
光电发射洞察 Ce0.85Yb0.15CoIn5 中的重费米行为
DOI:
10.1103/physrevb.101.045105
发表时间:
2020
期刊:
PHYSICAL REVIEW B
影响因子:
3.7
作者:
[Chen, QY et al.]
通讯作者:
QY et al.
DOI:
10.1007/s11433-019-1501-8
发表时间:
2020-02
期刊:
Science China Physics, Mechanics & Astronomy
影响因子:
--
作者:
[X. Ji;Qiuyun Chen;X. Lai;Li Huang;S. Tan]
通讯作者:
X. Ji;Qiuyun Chen;X. Lai;Li Huang;S. Tan
Electronic structure and 4f-electron character in Ce2PdIn8 studied by angle-resolved photoemission spectroscopy
角分辨光电子能谱研究 Ce2PdIn8 的电子结构和 4f 电子特征
DOI:
10.1103/physrevb.99.081107
发表时间:
2019
期刊:
PHYSICAL REVIEW B
影响因子:
3.7
作者:
[Yao Q, Kaczorowski D, Swatek P, Gnida D, Wen C H P, Niu X H, Peng R, Xu H C, Dudin P, Kirchner S, Chen Q Y, Shen D W, Feng D L]
通讯作者:
Feng D L
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