(3) 電荷與自旋的相互作用也是很多功能性關(guān)聯(lián)材料在器件應用方面的物理基礎，例如鈉鈷氧體系中自旋熵對熱電效應的貢獻、多鐵材料中外加電場(chǎng)對自旋取向的控制、錳氧化物中外加磁場(chǎng)對電阻的巨大影響，等等。在對電荷自旋相互作用基本原理的理解基礎上，我們還將探索它們在功能性器件應用方面，特別是超導效應、熱電效應、磁阻效應等在能源和信息領(lǐng)域的新思路、新途徑。(4) 充分利用化學(xué)摻雜和結構修飾進(jìn)行新量子材料體系的探索工作。采用合適的化學(xué)合成方法以及良好的合成設備，獲得高質(zhì)量的合乎要求的樣品。采用x射線(xiàn)衍射、電子顯微鏡等常規實(shí)驗手段對樣品進(jìn)行結構表征。必要時(shí)，通過(guò)同步輻射、中子衍射等大型研究設施對系統的結構作更細致的測量。對高質(zhì)量樣品進(jìn)行各種精密的物理性質(zhì)測量。包括電阻、磁電阻、霍爾效應、熱電效應、能斯特效應、磁化強度、比熱、熱導、光學(xué)性質(zhì)以及核磁共振和穆斯鮑爾譜等。歸納、總結系統的物理規律特性與電子相圖。
(5) 在新型鐵基超導體系方面，我們將以元素替代作為主要探針，研究鐵基超導體的超導機理。理論上擬以CeFeAsO1-xFx 、CeFeAs1-x PxO等材料為代表，發(fā)展從磁性“壞金屬”或“近莫特絕緣體”到重費米子液體過(guò)渡的理論框架，用平均場(chǎng)等方法、結合數值計算來(lái)研究這一理論，并以此來(lái)解釋鐵基超導材料在輸運性質(zhì)、磁學(xué)性質(zhì)等方面表現出來(lái)的多樣性和復雜性，探索這類(lèi)體系中可能出現的奇特量子相變和相應的量子臨界性。
(6) 在銅氧化物高溫超導方面，結合前述精確實(shí)驗測量，我們將以摻雜莫特絕緣體模型為出發(fā)點(diǎn)，研究贗能隙區可能存在的隱藏的量子序、量子序和超導態(tài)的競爭和共存、費米面的重組、以及到費米液體區的量子相變。希望由此理解超導相圖中在最佳摻雜區附近可能出現的量子臨界點(diǎn)以及相聯(lián)系的一系列反常輸運和磁學(xué)性質(zhì);在重費米合金方面，我們擬以CeCu2(Si1-xGex)2等材料為代表，具體考察關(guān)聯(lián)雜化項對量子臨界點(diǎn)產(chǎn)生的影響，研究由于可能由于壓力效應引起的f 軌道價(jià)態(tài)雜變化，以及兩個(gè)近鄰的量子相變，確定相應的電阻標度行為和量子臨界性。
4、低維量子體系和量子態(tài)的研究：
(1) 探索制備高質(zhì)量的石墨烯單晶的方法，研究生長(cháng)條件對單層石墨烯結構的影響，探索重復性好、效率高、成本低、易控制的制備技術(shù)。表征單層石墨烯長(cháng)程有序度。 通過(guò)變溫、低溫STM/STS，深入研究石墨烯體系的本征電子結構以及缺陷、摻雜對電子結構的調制。生長(cháng)高質(zhì)量拓撲絕緣體單晶，研究它們的基本性質(zhì)。
(2) 探索和生長(cháng)高質(zhì)量的拓撲絕緣體材料，拓撲絕緣體大部分是合金材料，需要優(yōu)化目前晶體生長(cháng)工藝。 爭取準備組分分布均勻，形狀規整的大尺寸二元固溶體多晶錠料。
(3) 利用STM和掃描隧道譜(STS)表征，研究膜石墨烯的幾何結構和本征電子結構。測量石墨烯膜的扶手椅型邊緣和鋸齒型邊緣的局域電、磁性質(zhì)。將充分發(fā)揮變溫STM的優(yōu)勢，研究單個(gè)分子以及多個(gè)分子在石墨烯表面可能的奇異動(dòng)力學(xué)行為或幾何結構，物化特征。
(4) 利用STM研究在拓撲絕緣體的金屬表面態(tài);通過(guò)表面沉積非磁性雜質(zhì)研究狄拉克費米子和雜質(zhì)的相互作用，無(wú)磁性中性雜質(zhì)對于拓撲絕緣體表面狄拉克費米子的散射，為輸運性質(zhì)的研究提供基礎,檢驗和理解前人有效理論預言的拓撲磁電效應。 利用自旋分辨的STM技術(shù)，觀(guān)察雜質(zhì)在實(shí)空間誘導的自旋texture。在表面沉積磁性雜質(zhì)，研究體內磁性雜質(zhì)所造成的時(shí)間反演破缺對于邊界態(tài)的影響。 尤其在帶有內部自由度的雜質(zhì)的研究中，著(zhù)重研究在拓撲絕緣體背景下兩個(gè)雜質(zhì)的內部自由度相互間的量子關(guān)聯(lián)， 這對于量子信息處理將可能有重要的潛在價(jià)值。
(5) 利用角分辨光電子譜測量石墨烯的電子結構，包括石墨烯的色散關(guān)系，電子-聲子相互作用，電子-激子相互作用，能隙的大小等，以及這些參數隨石墨烯層數、石墨烯與襯底相互作用導致的電子結構的變化。利用ARPES研究拓撲絕緣體的表面態(tài)，確定能級色散關(guān)系，狄拉克點(diǎn)的數目，判定系統是否是強的拓撲絕緣體。利用自旋分辨的ARPES和不同偏振模式的光源分辨電子不同自旋分支的色散關(guān)系，測量電子自旋的極化特性。
(6) 利用核磁共振技術(shù)(NMR)研究研究三維拓撲絕緣體的磁性質(zhì)，從磁性質(zhì)上找到拓撲絕緣相變的證據。使用高壓和摻雜技術(shù)調節三維拓撲絕緣體量子相變，進(jìn)一步研究其在量子相變點(diǎn)的特性。 改進(jìn)NMR系統，提高核磁共振的靈敏性,從而可以對拓撲絕緣體的表面態(tài)進(jìn)行研究。 研究表面的磁激發(fā)譜及其金屬態(tài)的特性，從而得到表面態(tài)在微波波段的磁性質(zhì)，并進(jìn)一步與塊材絕緣態(tài)的性質(zhì)進(jìn)行對比。
(7) 利用第一原理計算方法(GW)、考慮電子在石墨烯的自能相互作用和電子-空穴相互作用(GW-BSE 方法)，解決在外加電場(chǎng)下雙層石墨烯的電子結構，雙層石墨烯的光學(xué)性質(zhì)對外加電場(chǎng)的依賴(lài)關(guān)系。 以更加直觀(guān)的物理語(yǔ)言澄清低能有效理論所包含的物理實(shí)質(zhì)。
(8) 理論研究拓撲絕緣體體內摻雜后的物理性質(zhì)以及表面態(tài)物理性質(zhì)。 著(zhù)重研究體系的輸運和光學(xué)性質(zhì)，探討自旋軌道耦合以及拓撲效應在其中扮演的角色。理論研究表明拓撲絕緣體的體內和邊界上支持分數化激發(fā)的存在，我們擬從理論上進(jìn)一步解釋在撲絕緣體上出現分數化激發(fā)的驚奇現象。 研究拓撲絕緣體內部以及邊界上的量子關(guān)聯(lián)和量子糾纏， 理解和直觀(guān)地刻畫(huà)這種量子關(guān)聯(lián)對于拓撲序的研究以及應用。
科研項目申請書(shū)寫(xiě)作要求
1、立題依據充分，國內外動(dòng)態(tài)和信息了解清楚
2、課題科學(xué)意義重大，具有較好的應用前景
3、起點(diǎn)高，學(xué)術(shù)構思新，有創(chuàng )見(jiàn)
4、與國內外同類(lèi)工作相比，有自己的特色，避免重復
5、課題研究范圍不宜過(guò)大，內容過(guò)多，主攻方向明確、集中
6、技術(shù)路線(xiàn)清楚，設計方案合理可行，研究方法力求先進(jìn)
6、充分說(shuō)明已有研究的基礎和技術(shù)條件，研究小組的優(yōu)勢和實(shí)力
8、預期結果明確，充分展示預試驗的結果，突出把握性和可行性
9、申報手續完備，各欄目填寫(xiě)完整、齊全、清楚、實(shí)是求是
10、認真選擇申報學(xué)科專(zhuān)業(yè)，以便同行評議和終審順利通過(guò)
11、研究小組人員結構合理，實(shí)力較強，時(shí)間保證，符合規定
更多熱門(mén)文章推薦：