课题基金 / 基金详情

过渡金属氧化物重费米子体系CaCu3Ru4O12内禀特性和非费米液体行为的研究

批准号:
11474224
项目类别:
面上项目
资助金额:
96.0 万元
负责人:
石兢
依托单位:
学科分类:
强关联体系
结题年份:
2018
批准年份:
2014
项目状态:
已结题
项目参与者:
汤征、王荣娟、朱媛媛、王理、胡亚亚、彭佩

项目摘要

结项摘要

项目成果

石兢的其他基金

相似基金

相关文献

中文摘要
重费米子HF体系是强关联电子体系的重要研究领域,过渡金属d 电子重费米子体系是HF材料的一个新的分支,人们对d 电子HF材料的认识刚刚起步,尚有有效质量相对较低、HF特征行为原因不明等许多基本的科学问题需要探讨。CaCu3Ru4O12是近年来发现的一类新型过渡金属d 电子HF体系,其结构简单、各元素价态稳定、占位分离,与大多数f电子HF体系具有多种相似性,对其物理特性的研究,将会有助于加深人们对HF体系的认识。本课题将利用第一性原理计算和实验测量相结合的方式,从澄清Cu2+与Ru4+的局域或巡游行为入手,探讨其HF奇异特性的内禀起源;根据多重 Kondo效应的思路,通过掺杂探索提高体系的有效质量;在此基础上,考察与奇异行为相关的各类物理量随掺杂、晶体场和外压力场的变化规律,探求与具体材料无关、体系HF行为普适的内禀特性;考察体系的非费米液体以及量子临界行为,给出相图及各类基态特征。
英文摘要
Heavy fermion system is an important area of strong correlation electron materials, d-electron transition metal oxides is a new branch of heavy fermion system. Compared with traditional f electron heavy fermion systems, scientists have explored small area of d electron heavy fermion systems. There are many fundamental scientific puzzles needed to be clarified, for instance, the effective mass of d electron heavy fermion systems is rather low compared with f electron heavy fermion system, and the mechanism of enhanced mass is still controversial. CaCu3Ru4O12 is a novel d-electron transition metal oxide. It's a A-site ordered perovskite compound, with simple structure, as well as stable valence state and separate occupying of elements, which is similar to f electron heavy fermion systems. So,the research on physical properties of CaCu3Ru4O12 will deepen the understanding of whole heavy fermion systems. This project plans to study the following aspects of CaCu3Ru4O12 by mean of first principle simulation and experimental measurements. First of all, we will try to discuss the intrinsic mechanism for its enhanced mass by clarifying that Cu2+ and Ru4+ ions are itinerant or localized; secondly, we will attempt to increase the enhanced mass by doping various ions based on multichannel Kondo effect theory; after that, we will study the variant law of various physical quantity, related to heavy fermion intriguing properties, versus doping, crystalline field and pressure, so that we may figure out the universal intrinsic properties of heavy fermion systems irrelevant with above factors and specific materials; finally, we will investigate the behaviors of non-Fermi-liquids and quantum critical point, and give the phase diagram and the ground state properties of relevant compounds.
本课题主要基于重费米子体系的相关研究,重费米子体系是强关联电子体系的重要研究领域,如何控制和改变体系的有效质量、重费米行为原因不明等许多基本的科学问题需要探讨。本项目中我们主要针对d电子CaCu3Ru4O12体系开展了以下工作:成功制备了高质量大尺寸CaCu3Ru4O12单晶及系列Fe掺杂单晶,进行系列物性测试,证实CaCu3Ru4O12是一个重费米子系统;磁性元素(Fe & Co)的B位掺杂可有效提高系统的有效质量;对Fe掺杂样品的交流磁化率和直流磁性驰豫测试证明体系的基态是自旋玻璃态;对CaCu3Ru4O12进行A位非磁性元素和磁性元素掺杂研究发现,Zn掺杂对体系的有效质量基本没有影响,掺杂样品低至2K仍维持费米液体特性,未见基态改变。Ni掺杂对CaCu3Ru4O12电子有效质量的影响是非单调的。稀释A位的Cu一方面破坏了近藤晶格,另一方面减少了Cu dxy带队D(Ef)的贡献。这是影响体系重费米子特性的主要机制; 研究了强自旋轨道耦合体系钒氧化物轨道序对反铁磁二级相变和临界行为的影响; 研究了完全自旋极化磁性半导体CrO2的制备及其相关磁性;研究了氧空位浓度及分布对完全极化磁性半导体CrO2电子结构的影响;同时,我们还开展进行了几种拓扑特性热电材料的研究。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
The origin of ferromagnetism of Co-doped TiO2 nanoparticles: Experiments and theory investigation
共掺杂 TiO2 纳米粒子的铁磁性起源:实验与理论研究
DOI: 10.1142/s0217984916502961
发表时间: 2016-11
期刊: Modern Physics Letters B
影响因子: 1.9
作者: [Zhang Suyin, Zhou Zhongpo, Xiong Rui, Shi Jing, Lu Zhihong, Wang Haiying]
通讯作者: Wang Haiying
Manipulation of film quality and magnetic properties of CrO(2) (100) films on TiO(2) substrates with carrier gas and growth temperature.
利用载气和生长温度控制 TiO2 基底上 CrO2 (100) 薄膜的薄膜质量和磁性能
DOI: 10.1039/c7ra10874e
发表时间: 2018-01-02
期刊: RSC ADVANCES
影响因子: 3.9
作者: [Cheng, Ming, Lu, Zhihong, Zhang, Zhenhua, Yu, Ziyang, Liu, Shuo, Chen, Changwei, Li, Yuting, Liu, Yong, Shi, Jin, Xiong, Rui]
通讯作者: Xiong, Rui
Oxygen Vacancies in CrO2: The Influences to Half Metallicity and the Formation Mode
CrO2中氧空位:对半金属丰度的影响及其形成模式
DOI: 10.1109/tmag.2016.2562610
发表时间: 2016
期刊: IEEE Transactions on Magnetics
影响因子: 2.1
作者: [Liu Shuo, Lu Zhihong, Yuan Cheng, Guo Fang, Xiong Rui, Shi Jing]
通讯作者: Shi Jing
DOI: 10.1016/j.materresbull.2018.01.045
发表时间: 2018-06
期刊: Materials Research Bulletin
影响因子: 5.4
作者: [Le Ling, Xu Jing, Zhou Zhongpo, Wang Haiying, Xiong Rui, Shi Jing]
通讯作者: Shi Jing
18
    磁性第二相复合调控热电材料及器件热输运性能研究
    • 批准号:
      12374091
    • 项目类别:
      面上项目
    • 资助金额:
      53万元
    • 批准年份:
      2023
    • 负责人:
      石兢
    • 依托单位:
    典型单相块体热电材料性能优化设计的实验检验
    • 批准号:
      11774271
    • 项目类别:
      面上项目
    • 资助金额:
      65.0万元
    • 批准年份:
      2017
    • 负责人:
      石兢
    • 依托单位:
    新型Spinel轨道有序MgTi2O4和电荷有序LiRh2O4体系相变和输运性质的比较研究
    • 批准号:
      10974148
    • 项目类别:
      面上项目
    • 资助金额:
      42.0万元
    • 批准年份:
      2009
    • 负责人:
      石兢
    • 依托单位:
    新型强耦合磁失措自旋冰R2Ti2O7(R=Dy,Tb)等系统的研究
    • 批准号:
      10674105
    • 项目类别:
      面上项目
    • 资助金额:
      39.0万元
    • 批准年份:
      2006
    • 负责人:
      石兢
    • 依托单位:
    国内基金
    海外基金