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2、体系的物理机制;利用各种试验手段测量石墨烯和拓扑绝缘体的物理性质，探讨因维数效应产生的新颖物理现象。根据项目的不同侧重点和探讨手段的不同，将项目根据材料探究、物性探讨、输运性质的高精度测量和低维体系四个方面绽开探讨：1、新型超导材料和量子态的探究：本课题的首要目标是探究新的高温超导材料，同时发展晶格结构和电子结构分析技术，以及超高压测量技术，分析自旋、电荷、轨道等有序现象，努力发觉新的量子现象。探讨内容相互补充，细分为以下几个方向：(1) 新材料的探究与合成及单晶生长：探究新超导材料，主要从事铁基超导材料以及类似的层状、多层含有类似Fe-As面的多元化合物的探究，以及包含稀土和过渡元素的其他层
3、状多元化合物中的新材料探究;总结样品合成和成相规律，发展新方法、新工艺，找寻新现象、新效应;另外将生长高质量单晶样品以用于深化的物理探讨。(2) 晶体结构表征与探讨：对发觉的新材料进行晶格结构、化学成分的表征，从而促进材料的探究;探讨新的结构现象，深化分析新型超导体的微结构-物理性能之间的关联，探讨化学成键、电子能带结构，探讨高/低温结构相变等，探讨晶格中缺陷、畸变对超导的影响。(3) 超高压下的量子效应探讨：研发一套超高压低温测量系统(100GPa，1.5K)，在此基础上探讨超高压下铁基材料以及其他新材料中可能出现的新颖量子现象、超高压对超导转变的影响、高压高场下材料的物性和相图，探究高压下
4、可能出现的新量子态和新颖量子现象。(4) 中子散射探讨：探讨铜氧化物和铁基高温超导材料以及其他新材料的晶格精细结构，电子自旋、电荷、轨道有序结构，探讨超导材料及其母体中的自旋激发、自旋涨落的形成、演化及其和超导的关系，探讨材料中形成的新的量子态和量子现象。2、关联体系量子功能材料的物性探讨：利用谱学的方法探讨新型量子功能材料的电子结构，主要包括ARPES，STM和自旋极化的STM(SP-STM)，以及红外光谱的方法探讨关联系统(以高温超导体和庞磁阻材料为主)的电子结构，争取在高温超导和庞磁阻材料的机理探讨中有重大突破。详细到各种谱学试验方法和强关联体系中的问题，细分为：(1) 以高精度角辨别光
5、电子能谱为手段，深化探讨以高温超导体(包括铜氧超导体和铁基超导体)为主的多种新颖超导体材料。本项目将结合我们在高温超导材料和角辨别光电子能谱上的优势，对高温超导体进行深化系统的探讨，重点探讨超导态对称性、赝能隙、电子与其它集体激发模式耦合等现象。(2) 锰氧化物体系，特殊是三维钙钛矿结构锰氧化物薄膜的电子结构，我们将在不同晶格参数的衬底上生长具有不同组分和厚度的高品质外延锰氧化物薄膜，用 ARPES原位测量体系的电子结构。总结锰氧化物体系电子结构随组分、应力和温度的改变规律，探讨电子-电子及电子-波色子相互作用对电子行为的影响，揭示电子结构和宏观物理特性之间的联系。从电子结构的角度动身试图阐明
6、锰氧化物体系庞磁阻、相分别、电荷轨道有序等异样物理性质的内在机理。(3) 利用STM特有的原子级空间辨别率，局域态密度能谱，能量辨别谱图，及原子操纵功能。通过高辨别率的空间扫描成像，定位表面相关原子层结构，特殊是掺杂原子的位置。探讨掺杂原子对表面原子层结构的调制。 通过局域态密度能谱，探讨库珀电子对的激发态(超导能隙)与赝能隙(pseudogap)的关系。通过分析能量辨别谱图，探讨超导序的二维结构及其演化规律。通过变更温度，调整掺杂浓度，及外加磁场，我们可以直观地视察超导序表面二维结构的改变。(4) 发展SP-STM技术探讨高温超导材料中电子自旋结构。这个新型的SP-STM将能供应原子级空间辨
7、别率和自旋极化辨别的谱图图像。利用这一工具，我们将着重探讨在反铁磁与超导共存的高温超导体中的反铁磁自旋结构，超导磁通蜗旋中反铁磁核心的存在早已由SO(5)理论预料，此结果将验证SO(5)理论预料的结果。另外，我们将利用这一工具探讨表面吸附的磁性原子对局域态密度能谱的影响及其与超导电子对的相互作用。(5) 建设强磁场下的红外反射谱测量系统，探讨磁场下高温铜氧化物超导体和铁基超导体的准粒子激发行为。重点探讨铜氧超导体和铁基超导体中电子与集体激发-声子激发/自旋激发模式的耦合问题。我们将用光学响应或光电导谱对材料的电子结构，传导载流子的动力学性质等重要信息进行分析，探讨超导配对引起的能隙特征，揭示电
8、子是与何种集体模式存在较强的耦合等基本信息。(6) 利用高压多重合成条件获得结构简洁和性质独特的高质量的铜基和铁基高温超导体及巡游磁性体系单晶，探寻关联体系金属化过程的量子序及其调控机制。在我们胜利的高温高压合成以上具有特点的多晶材料的基础上，进一步优化压力、温度和组分等极端合成条件，研制和探讨在结构简洁的、高质量的含卤素的 Sr2CuO2+δCl2-x高温超导体单晶和可能的巡游型BaRuO3单晶，以及111型铁基超导体单晶体;运用多种能谱学、磁性、显微学等物理条件的综合表征体系，探讨揭示这些体系的量子有序规律。(7) 利用我们发展的新的理论和计算方法，结合试验组的探讨进展对多种过
9、渡金属氧化物及其奇异物性进行定量的探讨。一方面，为各种试验现象及其物理本质供应理论说明，另一方面，计算模拟并预料一些新型的量子有序现象，包括金属-绝缘体相变，轨道选择性的Mott转变，轨道有序态，Berry相等等。主要探讨内容包括自旋与轨道自由度相关的量子现象计算探讨; 受限强关联电子系统中的量子现象计算探讨。3、量子材料输运性质的高精度测量(1) 首先我们将致力于自行研制加工一套较完备的电学、热学和磁学测量装置，其中包括热导率、热电势、能斯特效应、微晶比热和微杠杆磁强计等较独特的手段。这些装置将可以工作在低温、高真空、强磁场的极端物理条件下，测量结果的精度具有国际领先水平。将完善一套低温比热
10、测量装置，获得比一般商业手段高出一个量级的测量精度。建立一套转角度的比热测量系统。探讨特别规超导体的低能激发和配对对称性。完善小Hall探头系统和磁场极慢扫描的振动样品磁强计，精密测量磁场穿透行为，确定下临界磁场和超流密度随温度的改变关系。(2) 我们将对高温超导体、铁基超导体和钠钴氧体系进行深化的试验探讨。这三个体系的共性是由于电子强关联作用，电荷与自旋自由度有分别的倾向，然而相互之间又存在着精微的相互作用，从而导致高温超导、超导与磁性紧邻甚至共存、居里-外斯金属等奇异的物理现象。如何理解电荷与自旋自由度的关系是强关联物理的核心理论问题之一。我们可以通过选取特定的探讨手段而选择性地分别探测电
11、荷与自旋元激发，也可以同时探讨二者之间的相互作用。将这些不同的手段结合起来将可以对关联体系中电荷与自旋的行为供应一个较完整的图像。我们关注的主要问题包括磁性与超导的相互关系、电荷与自旋有序态的形成机制、自旋自由度对电荷输运和熵输运的影响，等等。(3) 电荷与自旋的相互作用也是许多功能性关联材料在器件应用方面的物理基础，例如钠钴氧体系中自旋熵对热电效应的贡献、多铁材料中外加电场对自旋取向的限制、锰氧化物中外加磁场对电阻的巨大影响，等等。在对电荷自旋相互作用基本原理的理解基础上，我们还将探究它们在功能性器件应用方面，特殊是超导效应、热电效应、磁阻效应等在能源和信息领域的新思路、新途径。(4) 充分
12、利用化学掺杂和结构修饰进行新量子材料体系的探究工作。采纳合适的化学合成方法以及良好的合成设备，获得高质量的合乎要求的样品。采纳x射线衍射、电子显微镜等常规试验手段对样品进行结构表征。必要时，通过同步辐射、中子衍射等大型探讨设施对系统的结构作更细致的测量。对高质量样品进行各种精密的物理性质测量。包括电阻、磁电阻、霍尔效应、热电效应、能斯特效应、磁化强度、比热、热导、光学性质以及核磁共振和穆斯鲍尔谱等。归纳、总结系统的物理规律特性与电子相图。(5) 在新型铁基超导体系方面，我们将以元素替代作为主要探针，探讨铁基超导体的超导机理。理论上拟以CeFeAsO1-xFx 、CeFeAs1-x PxO等材料
13、为代表，发展从磁性坏金属或近莫特绝缘体到重费米子液体过渡的理论框架，用平均场等方法、结合数值计算来探讨这一理论，并以此来说明铁基超导材料在输运性质、磁学性质等方面表现出来的多样性和困难性，探究这类体系中可能出现的奇妙量子相变和相应的量子临界性。(6) 在铜氧化物高温超导方面，结合前述精的确验测量，我们将以掺杂莫特绝缘体模型为动身点，探讨赝能隙区可能存在的隐藏的量子序、量子序和超导态的竞争和共存、费米面的重组、以及到费米液体区的量子相变。希望由此理解超导相图中在最佳掺杂区旁边可能出现的量子临界点以及相联系的一系列反常输运和磁学性质;在重费米合金方面，我们拟以CeCu2(Si1-xGex)2等材料
14、为代表，详细考察关联杂化项对量子临界点产生的影响，探讨由于可能由于压力效应引起的f 轨道价态杂改变，以及两个近邻的量子相变，确定相应的电阻标度行为和量子临界性。4、低维量子体系和量子态的探讨：(1) 探究制备高质量的石墨烯单晶的方法，探讨生长条件对单层石墨烯结构的影响，探究重复性好、效率高、成本低、易限制的制备技术。表征单层石墨烯长程有序度。 通过变温、低温STM/STS，深化探讨石墨烯体系的本征电子结构以及缺陷、掺杂对电子结构的调制。生长高质量拓扑绝缘体单晶，探讨它们的基本性质。(2) 探究和生长高质量的拓扑绝缘体材料，拓扑绝缘体大部分是合金材料，须要优化目前晶体生长工艺。 争取打算组分分布
15、匀称，形态规整的大尺寸二元固溶体多晶锭料。(3) 利用STM和扫描隧道谱(STS)表征，探讨膜石墨烯的几何结构和本征电子结构。测量石墨烯膜的扶手椅型边缘和锯齿型边缘的局域电、磁性质。将充分发挥变温STM的优势，探讨单个分子以及多个分子在石墨烯表面可能的奇异动力学行为或几何结构，物化特征。(4) 利用STM探讨在拓扑绝缘体的金属表面态;通过表面沉积非磁性杂质探讨狄拉克费米子和杂质的相互作用，无磁性中性杂质对于拓扑绝缘体表面狄拉克费米子的散射，为输运性质的探讨供应基础,检验和理解前人有效理论预言的拓扑磁电效应。 利用自旋辨别的STM技术，视察杂质在实空间诱导的自旋texture。在表面沉积磁性杂质
16、，探讨体内磁性杂质所造成的时间反演破缺对于边界态的影响。 尤其在带有内部自由度的杂质的探讨中，着重探讨在拓扑绝缘体背景下两个杂质的内部自由度相互间的量子关联， 这对于量子信息处理将可能有重要的潜在价值。(5) 利用角辨别光电子谱测量石墨烯的电子结构，包括石墨烯的色散关系，电子-声子相互作用，电子-激子相互作用，能隙的大小等，以及这些参数随石墨烯层数、石墨烯与衬底相互作用导致的电子结构的改变。利用ARPES探讨拓扑绝缘体的表面态，确定能级色散关系，狄拉克点的数目，判定系统是否是强的拓扑绝缘体。利用自旋辨别的ARPES和不同偏振模式的光源辨别电子不同自旋分支的色散关系，测量电子自旋的极化特性。(6
17、) 利用核磁共振技术(NMR)探讨探讨三维拓扑绝缘体的磁性质，从磁性质上找到拓扑绝缘相变的证据。运用高压和掺杂技术调整三维拓扑绝缘体量子相变，进一步探讨其在量子相变点的特性。 改进NMR系统，提高核磁共振的灵敏性,从而可以对拓扑绝缘体的表面态进行探讨。 探讨表面的磁激发谱及其金属态的特性，从而得到表面态在微波波段的磁性质，并进一步与块材绝缘态的性质进行对比。(7) 利用第一原理计算方法(GW)、考虑电子在石墨烯的自能相互作用和电子-空穴相互作用(GW-BSE 方法)，解决在外加电场下双层石墨烯的电子结构，双层石墨烯的光学性质对外加电场的依靠关系。 以更加直观的物理语言澄清低能有效理论所包含的物
18、理实质。(8) 理论探讨拓扑绝缘体体内掺杂后的物理性质以及表面态物理性质。 着重探讨体系的输运和光学性质，探讨自旋轨道耦合以及拓扑效应在其中扮演的角色。理论探讨表明拓扑绝缘体的体内和边界上支持分数化激发的存在，我们拟从理论上进一步说明在扑绝缘体上出现分数化激发的惊异现象。 探讨拓扑绝缘体内部以及边界上的量子关联和量子纠缠， 理解和直观地刻画这种量子关联对于拓扑序的探讨以及应用。探讨生科研项目申请书范文申 请 书申 请 人: 所在高校: 申请日期:贵州省学位办 制一、项目基本信息二、立项依据三、探讨方案四、经费预算表五、专家看法( 举荐专家为具有副高以上职称者担当)六、相关看法贵州省首届探讨生科
19、研基金立项课题贵州省首届探讨生科研基金立项课题旨在为探讨生供应科研机会与条件，促进其开展系统、规范的科研训练，发挥创新优势，发掘创新潜能，提高科学探讨、实践实力和创新水平。1。申报对象全省一般高校全日制在读一年级硕士探讨生和一、二年级博士探讨生，基本完成学位课程学习，并取得合格成果者。2。申报条件及要求申报者具有较好的科研素养与基本条件。申报者所在学校、学科及其指导老师主动支持其创新课题探讨工作，所在高校能够供应相应的条件保障。项目选题应围绕重大理论和学科前沿问题，或紧密结合经济社会发展需求。项目实施年限一般为1年，项目结题后，项目担当人方可申请学位论文答辩。项目指导老师应将项目实施作为重要的培育指导职责，通过项目实施对申请者进行严格规范的科研训练。想申报的同学留意时间节点，也要参考你们各二级学院上你上报的最晚时间，二级学院分别为:第一临床医学院，其次临床医学院，针灸推拿学院，基础医学院，*学院，骨伤学院，护理学院20xx/6/29 20:35:25