本文主要研究内容
作者符培源（2019）在《拓扑半金属的局域演化研究》一文中研究指出：拓扑能带理论是近二十年来凝聚态物理领域最为成功的的领域之一。传统能带论中,电子在固体中以“准粒子”形式存在(Landau Fermi液体理论和平均场近似框架下)。它背后的理论基础是量子力学和量子场论,我们知道量子波函数生活在Hilbert空间,人们实际观察到的是它的平方。长久以来,人们只关心“准粒子”的“准经典”行为,即“准粒子”的色散,输运,热力学统计等等。在此之下,它的量子性,因为无法直接观测而被人们忽视。而拓扑能带理论告诉我们:电子的波函数具有一定的拓扑结构,有些可以绝热演化到完全孤立的状态,有些则不能。当电子波函数不能绝热演化至原子波函数时,系统可以定义一个非0的拓扑量子数。正是由于拓扑量子数的保护,在该相的边界上,会出现相应的载流态。这样的边界态在实验上得到了验证。属于一个拓扑类的绝缘相,只有通过能隙闭合,导带波函数和价带波函数混合,才能相变到另一个拓扑类。而能隙闭合时,无法定义拓扑量子数。这一有能隙的中间态,在拓扑能带理论中没有很好的刻画。随着时间推移,人们慢慢发现,拓扑的概念可以推广到有能隙的相。第一个被发现的有能隙相是Weyl半金属,在三维Brillouin区中,存在着成对出现的具有相反手征荷的点状简并。当两个Weyl点在高对称点相遇,由于对称性的保护,不容易打开能隙,此时的四重简并态称为Dirac半金属。简并还可能在三维Brillouin区以一维线的形式存在,称为节线型半金属。这一类材料统称为拓扑保护的半金属,关于它的理论研究至今仍未完善。本文中我们关注节点型半金属和节线型半金属,其简并在不破坏系统对称性的微扰下的演化性质。我们的结论如下:(1)我们研究了二维具有手征对称性的系统中可能存在的节点和节点的演化。我们发现这类节点不是对称性保护的,并不一定位于Brillouin区的高对称点。局域的看(不考虑两个分离的节点跑到一起的情况),节点在微扰下可能移动、湮灭打开能隙、分裂到几个不同的点去。我们发现节点的稳定性依赖于定义在节点附近的低能有效模型。只有在两个动量方向都是线性色散的节点是稳定的。我们的结果穷举了所有可能的情况(假设系统Hamilton量在节点附近Taylor展开下收敛),具有普适性。我们的方法也可被推广到具有其他对称性的系统、多带系统或Nambu表象下的超导准粒子系统。(2)将节点演化的方法推广,我们研究了具有锁链型简并的节线型半金属在两个环的交点附近的微扰演化行为。在外界扰动下,两个环的交点可能会打开,将原来的相变化到两个分离的环、两环相接形成一个大环或两环嵌套形成连环套型的简并等几种情形。不同类型的相变取决于交点附近能带的色散而不依赖于具体的微扰形式。在色散各个方向都为二次的情况下,系统可能有连环套型的演化,我们进一步推导了这种演化的一个必要条件。这种相变可以通过外加磁场的Landau能级跃变观测得到。同时需要注意到节线型简并更容易出现在超导系统中,这引起了我们进一步的兴趣。
Abstract
ta pu neng dai li lun shi jin er shi nian lai ning ju tai wu li ling yu zui wei cheng gong de de ling yu zhi yi 。chuan tong neng dai lun zhong ,dian zi zai gu ti zhong yi “zhun li zi ”xing shi cun zai (Landau Fermiye ti li lun he ping jun chang jin shi kuang jia xia )。ta bei hou de li lun ji chu shi liang zi li xue he liang zi chang lun ,wo men zhi dao liang zi bo han shu sheng huo zai Hilbertkong jian ,ren men shi ji guan cha dao de shi ta de ping fang 。chang jiu yi lai ,ren men zhi guan xin “zhun li zi ”de “zhun jing dian ”hang wei ,ji “zhun li zi ”de se san ,shu yun ,re li xue tong ji deng deng 。zai ci zhi xia ,ta de liang zi xing ,yin wei mo fa zhi jie guan ce er bei ren men hu shi 。er ta pu neng dai li lun gao su wo men :dian zi de bo han shu ju you yi ding de ta pu jie gou ,you xie ke yi jue re yan hua dao wan quan gu li de zhuang tai ,you xie ze bu neng 。dang dian zi bo han shu bu neng jue re yan hua zhi yuan zi bo han shu shi ,ji tong ke yi ding yi yi ge fei 0de ta pu liang zi shu 。zheng shi you yu ta pu liang zi shu de bao hu ,zai gai xiang de bian jie shang ,hui chu xian xiang ying de zai liu tai 。zhe yang de bian jie tai zai shi yan shang de dao le yan zheng 。shu yu yi ge ta pu lei de jue yuan xiang ,zhi you tong guo neng xi bi ge ,dao dai bo han shu he jia dai bo han shu hun ge ,cai neng xiang bian dao ling yi ge ta pu lei 。er neng xi bi ge shi ,mo fa ding yi ta pu liang zi shu 。zhe yi you neng xi de zhong jian tai ,zai ta pu neng dai li lun zhong mei you hen hao de ke hua 。sui zhao shi jian tui yi ,ren men man man fa xian ,ta pu de gai nian ke yi tui an dao you neng xi de xiang 。di yi ge bei fa xian de you neng xi xiang shi Weylban jin shu ,zai san wei Brillouinou zhong ,cun zai zhao cheng dui chu xian de ju you xiang fan shou zheng he de dian zhuang jian bing 。dang liang ge Weyldian zai gao dui chen dian xiang yu ,you yu dui chen xing de bao hu ,bu rong yi da kai neng xi ,ci shi de si chong jian bing tai chen wei Diracban jin shu 。jian bing hai ke neng zai san wei Brillouinou yi yi wei xian de xing shi cun zai ,chen wei jie xian xing ban jin shu 。zhe yi lei cai liao tong chen wei ta pu bao hu de ban jin shu ,guan yu ta de li lun yan jiu zhi jin reng wei wan shan 。ben wen zhong wo men guan zhu jie dian xing ban jin shu he jie xian xing ban jin shu ,ji jian bing zai bu po huai ji tong dui chen xing de wei rao xia de yan hua xing zhi 。wo men de jie lun ru xia :(1)wo men yan jiu le er wei ju you shou zheng dui chen xing de ji tong zhong ke neng cun zai de jie dian he jie dian de yan hua 。wo men fa xian zhe lei jie dian bu shi dui chen xing bao hu de ,bing bu yi ding wei yu Brillouinou de gao dui chen dian 。ju yu de kan (bu kao lv liang ge fen li de jie dian pao dao yi qi de qing kuang ),jie dian zai wei rao xia ke neng yi dong 、yan mie da kai neng xi 、fen lie dao ji ge bu tong de dian qu 。wo men fa xian jie dian de wen ding xing yi lai yu ding yi zai jie dian fu jin de di neng you xiao mo xing 。zhi you zai liang ge dong liang fang xiang dou shi xian xing se san de jie dian shi wen ding de 。wo men de jie guo qiong ju le suo you ke neng de qing kuang (jia she ji tong Hamiltonliang zai jie dian fu jin Taylorzhan kai xia shou lian ),ju you pu kuo xing 。wo men de fang fa ye ke bei tui an dao ju you ji ta dui chen xing de ji tong 、duo dai ji tong huo Nambubiao xiang xia de chao dao zhun li zi ji tong 。(2)jiang jie dian yan hua de fang fa tui an ,wo men yan jiu le ju you suo lian xing jian bing de jie xian xing ban jin shu zai liang ge huan de jiao dian fu jin de wei rao yan hua hang wei 。zai wai jie rao dong xia ,liang ge huan de jiao dian ke neng hui da kai ,jiang yuan lai de xiang bian hua dao liang ge fen li de huan 、liang huan xiang jie xing cheng yi ge da huan huo liang huan qian tao xing cheng lian huan tao xing de jian bing deng ji chong qing xing 。bu tong lei xing de xiang bian qu jue yu jiao dian fu jin neng dai de se san er bu yi lai yu ju ti de wei rao xing shi 。zai se san ge ge fang xiang dou wei er ci de qing kuang xia ,ji tong ke neng you lian huan tao xing de yan hua ,wo men jin yi bu tui dao le zhe chong yan hua de yi ge bi yao tiao jian 。zhe chong xiang bian ke yi tong guo wai jia ci chang de Landauneng ji yue bian guan ce de dao 。tong shi xu yao zhu yi dao jie xian xing jian bing geng rong yi chu xian zai chao dao ji tong zhong ,zhe yin qi le wo men jin yi bu de xing qu 。
论文参考文献
论文详细介绍
论文作者分别是来自中国科学院大学(中国科学院物理研究所)的符培源，发表于刊物中国科学院大学(中国科学院物理研究所)2019-07-19论文，是一篇关于对称性保护的拓扑序论文,相变论文,拓扑半金属论文,微扰论论文,中国科学院大学(中国科学院物理研究所)2019-07-19论文的文章。本文可供学术参考使用，各位学者可以免费参考阅读下载，文章观点不代表本站观点，资料来自中国科学院大学(中国科学院物理研究所)2019-07-19论文网站，若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权，请联系我们删除。
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