Hubbard模型在Kagome晶格上的磁有序相研究

Hubbard模型在Kagome晶格上的磁有序相研究

论文摘要

量子自旋液体(QSL)是当前凝聚态领域的热点之一,它对于理解高温超导机理有着重要的意义。目前,量子自旋液体最有可能出现三角晶格、在蜂窝晶格、Kagome晶格中。Kagome晶格具有强烈的几何阻挫和量子涨落,是发现量子自旋液体最理想的材料结构,其基本性质十分具有研究意义。然而对于kagome晶格在范霍夫填充附近的电子有序相,在采用pFRG和SMFRG的计算结果之间,关于较大互作用U下是否会出现FM序存在争议。在本文中,我们采用了RPA近似和平均场近似的方法,研究了kagome晶格模型在1/6空穴掺杂附近的磁有序相。我们的结果说明,Kagome晶格自旋系统只有在U<U0≈1.5t时,才会出现铁磁序,而在U>U0时,系统会随着温度降低,出现120°-AFM序。随着U的增大,系统的相变温度也逐渐升高。在绪论中,我们简要介绍了量子自旋液体,并推导了Hubbard模型哈密顿量。第二章介绍了kagome晶格的构形,及其紧束缚能带和态密度。在第三章中,我们首先给出了RPA修正后的磁化率计算式,然后展示了Kagome晶格的铁磁和反铁磁失稳曲线。第四章首先推导了Kagome晶格的平均场近似哈密顿量和序参量的迭代方程,然后展示了能带图和磁性相图,并与动力学平均场计算的结果做了比较。在第五章中,我们对全文进行了总结。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 第一章: 绪论
  •   1.1 量子自旋液体简介
  •   1.2 kagome晶格的电子有序相研究
  •   1.3 Hubbard模型简介
  • 第二章: kagome晶格研究背景
  •   2.1 kagome晶格简介
  •   2.2 紧束缚近似哈密顿量
  •   2.3 能带和态密度
  •   2.4 小结
  • 第三章: 无规相近似
  •   3.1 无规相近似
  •   3.2 Stoner失稳曲线
  •   3.3 小结
  • 第四章: 平均场近似
  •   4.1 平均场方法简介
  •   4.2 kagome平均场模型
  •     4.2.1 平均场哈密顿量
  •     4.2.2 自洽方程
  •   4.3 计算结果
  •     4.3.1 不同U-T下的能带
  •     4.3.2 磁性失稳相图
  •     4.3.3 动力学平均场的结果
  •   4.4 小结
  • 第五章: 总结
  • 参考文献
  • 发表论文
  • 致谢
  • 文章来源

    类型: 硕士论文

    作者: 刘振

    导师: 王强华

    关键词: 晶格,模型,平均场近似,失稳

    来源: 南京大学

    年度: 2019

    分类: 基础科学

    专业: 物理学

    单位: 南京大学

    分类号: O469

    总页数: 42

    文件大小: 2796K

    下载量: 98

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