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主题:凝聚态物理 下载地址:论文doc下载 原创作者:原创作者未知 评分:9.0分 更新时间: 2024-02-17

凝聚态物理论文范文

凝聚态物理论文

目录

  1. 第一篇论文摘要:凝聚态物理与量子力学
  2. 第二篇摘要范文:非晶态物质的本质和特性
  3. 第三篇凝聚态物理论文摘要:AdS/CFT对偶理论及其在凝聚态物理中的应用
  4. 第四篇凝聚态物理论文摘要模板:超快光谱技术及其在凝聚态物理研究中的应用
  5. 第五篇凝聚态物理论文摘要怎么写:从液晶显示到液晶生物膜理论: 软凝聚态物理在交叉学科发展中的创新机遇
  6. 第六篇摘要范文:凝聚态物理中的拓扑量子态与铁基高温超导电性的理论研究
  7. 第七篇凝聚态物理论文摘要范文:清华大学凝聚态物理学科的发展历史和最新研究进展
  8. 第八篇凝聚态物理论文摘要格式:凝聚态物理从头计算的最新进展
  9. 第九篇凝聚态物理论文摘要:从固体物理到凝聚态物理
  10. 第十篇摘要范文:凝聚态物理中的反常电子自旋—轨道性质

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第一篇论文摘要:凝聚态物理与量子力学

文章扼要地回顾了量子力学在奠定凝聚态物理基础中所起的关键作用 ,并讨论了当今凝聚态物理发展的主要动向 ,进而阐明了为何凝聚态物理 ,不论在基础研究 ,还是促进技术发展 ,抑或推动学科交叉方面 ,尚大有可为 .

第二篇摘要范文:非晶态物质的本质和特性

非晶态物质是复杂的多体相互作用体系,其基本特征是原子和电子结构复杂,微观结构长程无序,体系在能量上处在亚稳态,具有复杂的多重弛豫行为,其物理、化学和力学性质、特征及结构随时间演化.不稳定,随机性,不可逆是非晶物质的基本要素,自组织,复杂性,时间在非晶物质中起重要作用.复杂的非晶态物质有很多基本而独特的性质.非晶态物质的复杂性没有能阻挡住人们对它的兴趣和研究.现在人们把越来越多的目光从相对简单的有序物质体系关注到复杂相互作用的无序非晶体系.近几十年来,非晶的研究在无序中发现有序,在纷繁和复杂中寻求简单和美,引领了新的研究方向,导致很多新概念、新思想、新方法、新工艺、新模型和理论,以及新物质观的产生.非晶态合金(又称金属玻璃)是50多年前偶然发现的一类新型非晶材料.非晶合金的发现极大地丰富了金属物理的研究内容,带动了非晶态物理和材料的蓬勃发展,把非晶物理研究推向凝聚态物理的前沿.今天,非晶物理已成为凝聚态物理的一个重要和有挑战性的分支.非晶态材料不仅成为性能独特、在日常生活和高新技术领域都广泛使用的新材料,同时也成为研究材料科学和凝聚态物理中一些重要科学问题的模型体系.本文试图用科普的语言,以非晶合金为典型非晶物质综述非晶物理和材料的发展历史和精彩故事、介绍非晶科学中的主要概念、研究方法、重要科学问题和难题、非晶材料的形成机理、结构特征、非晶的本质、非晶中的重要转变–玻璃转变、非晶中的重要理论模型、物理和力学性能及非晶材料的各种应用等方面的研究概况和最新的重要进展.还介绍了非晶领域今后的研究动态及趋势,以及这门学科面临的重要问题、发展前景和方向.

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第三篇凝聚态物理论文摘要:AdS/CFT对偶理论及其在凝聚态物理中的应用

Anti de-Sitter/Conformal Field Theory (AdS/CFT)对偶理论是在弦论的框架下发展起来的,它在一个包括引力的理论中很自然地实现了生存在嵌入于更高维空间的超曲面上的规范场论.然而,在过去的几十年间,人们对这个对偶的研究已经扩展并应用到很多不同的领域,比如Quantum Color Dynamics的强耦合动力学与电弱理论,黑洞物理学与量子引力,相对论超流动力学和在凝聚态物理中的各种不同应用.在将AdS/CFT应用于凝聚态物理—通常被称为Anti de-Sitter/Condensed Matter Theory (AdS/CMT))的研究中,人们构建了丰富的全息超导超流模型和全息(非)相对论(非)费米系统,将其应用于量子临界点、奇异金属、量子霍尔效应、自旋密度波等物理现象的研究中,并取得了很多不平凡的进展和成就.

在以上研究背景的基础上,本论文将应用AdS/CFT对偶这个强有力的工具来研究多种强耦合系统表现出的物理性质.在简单介绍了AdS/CFT对偶理论及其应用于凝聚态物理中的具体对偶词典后,本论文主要探讨了几个AdS/CMT的理论模型并深入研究了它们的各种物理特性.

第二章,我们首次在作用量中引入U(1)规范场与标量场之间的高阶导数耦合项.首先,在探测极限下构建了该体系的全息超导.在弱磁场近似下,从解析和数值两方面,我们得到的主要结论是:该耦合项将使系统更容易发生超导相变;在考虑外界磁场的情况下,我们分析了临界温度与临界磁场的依赖关系,并且发现了形成Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov (FFLO)态的遗迹.其次,我们运用同样的作用量,研究了带反作用的全息超导现象,并且通过研究系统的纠缠熵和电导率,全息地描述了该超导系统的邻近效应.

第三章,我们先分析了全息金属/超流的一阶和二阶相变结构及其特征,并认为电导率和对磁导率可用来作为区分这两种相变的探针.接着把以上的研究拓展到AdS孤子背景中,我们发现系统不会呈现一阶相变,并且实的对磁导率的行为与“BCS对”不稳定性具有某种相似性.

接下来的第四章和第五章,我们研究了全息(非)费米系统中费米面的存在性问题以及系统谱函数的各种特征.

在第四章中,考虑Gauss-Bonnet AdS黑洞背景,我们探讨了Dirac场与规范场之间的dipole耦合强度,时空维度以及高阶曲率修正对该全息(非)费米系统的能隙产生及对其宽度的影响,我们将看到由于bulk中引力背景的修正,边界上对偶的费米系统将表现出丰富的物理特征.

随后的一章通过在Dirac作用量中引入Lorentz破缺的边界项,我们揭示了带电dilatonic黑洞背景对偶的全息非相对论费米的dipole耦合效应,我们发现非相对论费米系统中平面帯的出现将抑制费米动量;dilaton引力背景中的dipole耦合效应比Einstein引力背景中的更明显;最后,我们将观察到随着温度的升高,系统将从绝缘态相变到导电态.

第四篇凝聚态物理论文摘要模板:超快光谱技术及其在凝聚态物理研究中的应用

近年来备受关注的超快光谱技术拥有诸多特色,例如极高的时间分辨率,丰富的光与物质的非线性相互作用,可以用光子相干地调控物质的量子态,其衍生和嫁接技术带来许多凝聚态物理实验技术的变革等等.文章介绍了超快光谱技术的一般原理、时间分辨的技术实现和典型构型,并通过具体实例来展示该实验手段在凝聚态物理研究中的应用.

第五篇凝聚态物理论文摘要怎么写:从液晶显示到液晶生物膜理论: 软凝聚态物理在交叉学科发展中的创新机遇

世纪之交,物理学正在与化学、材料科学、生命科学等相互交叉形成新的学科.以凝聚态物理为例,在传统的固体物理以外,最近几年又诞生了一门新学科———软体物理,或称为复杂流体.液晶是软物质凝聚态的重要研究对象,60年*展起来的液晶显示技术与70年代创立的液晶生物膜理论,充分显示了软凝聚态物理在21世纪的信息与生命科学时代仍然将发挥重要的基础学科作用,是科学技术富于创新发展的领域.

第六篇摘要范文:凝聚态物理中的拓扑量子态与铁基高温超导电性的理论研究

近十年来凝聚态物理的前沿进展表明,该领域的研究兴趣更加注重对新型材料的物性及应用方面的研究.比如自2004年发端的对石墨烯的研究,2006年始对两维HgTe/CdTe异质结材料的量子自旋霍尔效应的研究,由此发现了三维拓扑绝缘体,并开始了对新型拓扑量子态的探索与研究.以上研究的理论基础是基于单电子物理图像,然而在实际材料中由于强电子关联效应的存在,近年来引发了人们对于分数拓扑Chern绝缘体的研究兴趣.与此同时,在2008年日本研究小组发现新型铁基高温超导材料以来,高温超导电性的研究再度引起广泛兴趣.铁基超导的研究会深化并丰富人们对于高温超导体中磁性和超导电性的微观机制的认识.本论文将分别对于拓扑量子态与铁基超导电性这两个凝聚态物理的前沿方向开展研究工作.

在论文的第一部分,我们将系统地介绍拓扑量子态方面的研究.第一章中,我们将简单地介绍拓扑量子态在凝聚态物理学中的发展.

在第二章中,我们将介绍石墨烯的基本电学性质、量子自旋霍尔效应及其输运性质,并揭示出石墨烯纳米带的边界态可以受边界处的外场调控以及Rashba型自旋-轨道耦合是通过以减小拓扑绝缘体的体能隙来破坏拓扑绝缘态的特性.对于双层石墨烯的量子自旋霍尔相,由于存在着偶数个Dirac锥形表面态,理论上可以通过引入层间自旋-轨道耦合,破坏层间的对称性,从而破坏了双层石墨烯的拓扑量子相并驱使体系进入能带绝缘相.实际上,由于石墨烯中的自旋-轨道耦合不够强,使得拓扑量子态在石墨烯中难以实现.由此引发了人们寻找合适的实际材料以期实现拓扑量子态.


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在第三章中,我们首先分析两维HgTe/CdTe异质结材料和三维Bi2Se3家族材料的拓扑绝缘体,并揭示出在寻常能带绝缘体Sb2Se3材料中可以通过调节压强使得体系进入拓扑绝缘体,从而引发拓扑量子相变.而后,我们研究了拓扑Anderson绝缘体及其有限尺寸效应,发现当拓扑Anderson绝缘体的两个边界距离较近时,两个边界之间的电子散射增强,从而破坏了拓扑绝缘体表面态受时间反演对称性保护下的背散射可能的发生.因此有限小尺寸体系不足以实现稳定的拓扑表面态.

在以单电子物理图像背景下的拓扑绝缘体如果考虑强电子关联效应,体系可能会出现分数霍尔态.近年来,逐渐形成对于分数拓扑Chern绝缘体的研究热潮.我们将在第四章中分别讨论有关分数拓扑Chern绝缘体和分数自旋霍尔效应的研究以及如何在两维有机金属材料中实现分数拓扑Chern绝缘体.

在论文的第二部分里,我们将主要讨论铁基高温超导体的母体磁性及其超导电性.在第五章中,我们简单的介绍有关超导电性研究的历史发展.

在第六章中,我们将主要讨论铁基高温超导体的母体的磁结构及其微观唯象理论,澄清了一直存在争议的KFe2Se2超导体的母体磁结构问题,同时揭示了]Ke2Se2超导材料的相分离机制.随后,我们通过理论分析论证了铁基超导材料母体的磁序产生的微观机理主要是由于铁砷(硒)平面内的As-Fe-As键角所决定.

在对于铁基高温超导体的母体磁性有一定认识之后,我们将在第七章中讨论它的超导电性,特别是探讨KFe2As2超导体的配对对称性.基于强耦合途径的理论分析表明KFe2As2超导体的配对对称性应该是s+s波.此外,我们还给出了其与最优掺杂下的超导配对对称性s±,的联系.以上这些理论结果有待于将来的实验验证.

在论文的第三部分里,即第八章,我们将对本论文的拓扑量子态和铁基高温超导电性两部分做一个简单的总结以及今后工作的展望.

第七篇凝聚态物理论文摘要范文:清华大学凝聚态物理学科的发展历史和最新研究进展

本文首先回顾了清华大学物理系的凝聚态物理学科的发展历程,然后简短介绍了目前学科点的主要研究方向.最后,着重讨论了最近十年中凝聚态物理学科老师在纳米物理、表面物理、超导材料及应用、理论和计算凝聚态物理等几个方面取得的研究进展.

第八篇凝聚态物理论文摘要格式:凝聚态物理从头计算的最新进展

文章评述了凝聚态物理从头计算(ab initio calculation)的一些最新进展.分8个问题进行了介绍,它们是:(1)静态密度泛函发展的两种思路,(2)固体的泛函:晶格常数的准确确定,(3)动态(含时)密度泛函及动态密度矩阵泛函,(4)半导体电子结构的计算:带隙和带序,(5)f电子和强关联金属,(6)莫特(Mott)绝缘体,(7)非共价(弱)相互作用,(8)以波函数为基础的研究.此外,文章还提供了一些相关的背景知识.

第九篇凝聚态物理论文摘要:从固体物理到凝聚态物理

自20世纪20年代量子理论出现以来,固体晶态的物理研究得到高度发展,进而演变为现在的凝聚态物理.本文对固体物理的发展历史作了综合评述,并扼要介绍了凝聚态物理的基本概念.

第十篇摘要范文:凝聚态物理中的反常电子自旋—轨道性质

本论文研究凝聚态物理中的反常电子自旋—轨道性质.特别地,我们着重研究了反常电子自旋—轨道性质对不同物理系统中的霍尔效应(如反常霍尔效应、量子霍尔效应、自旋霍尔效应等)和一些静态物理量(如轨道磁矩、磁化率等)的影响.这些系统包括具有拓扑性质的二维铁磁Kagomé,格子、三维反铁磁面心立方格子、Haldane模型和几种常见的半导体材料模型,如二维电子气系统、二维空穴气体系统、Luttinger模型等.研究表明:这些物理系统中的各种霍尔效应,以及静态物理量的奇异性质都同电子的自旋一轨道性质有关.

第二、三两章我们利用有限温度下轨道磁矩的普遍多带公式,从理论上研究了具有拓扑性质的二维铁磁Kagomé,格子和三维反铁磁形变立方格子中的轨道磁矩及其对热电输运和磁极化率的影响.研究表明,组成轨道磁矩的两部分,即传统项和Berry相位修正项,贡献相反.特别是,我们发现轨道磁矩在金属区和绝缘区展示出完全不同的行为,这是因为传统项和Berry相位修正项在这两种区域所起作用不同所致.此外还计算了反常Nernst电导,其随电子Fermi能的变化具有起伏的峰—谷结构.另外对于三维反铁磁形变立方格子,我们还推导了轨道磁矩同霍尔电导的一个特殊关系,即轨道磁矩与反常霍尔电导成正比.从而得到对于三维反铁磁形变立方格子,其轨道磁矩具有和本征量子霍尔电导完全一致的拓扑起源.

第四章我们研究了几种半导体材料模型中的轨道磁矩,包括二维电子气体系统、二维空穴气体系统和Luttinger模型.另外,对Haldane模型中的轨道磁矩和霍尔电导也进行了简要的说明.

第五章我们研究了边界态效应和/或Rashba自旋—轨道作用对二维电子气样品中磁化强度的影响.研究表明:没有边界态存在时,自旋—轨道耦合会改变磁化强度随外磁场规则变化的锯齿状dHvA振荡行为,而当没有自旋—轨道耦合时,边界态效应又会使得随着外磁场趋于零,锯齿状的磁化强度振荡中心不趋于零.这种行为不同于没有边界态效应时磁化强度的行为.外磁场越弱,边界态效应和自旋—轨道耦合的破坏越显著.

第六章我们研究了具有自旋各向异性的二维铁磁Kagomé,格子中的手性边界态.在强自旋耦合情形,我们推导了计算边界态的Harper方程.我们发现在每个体带隙中具有两个边界态,它们对应复能量Riemann面上Bloch函数的两个零点.随动量参数变化的边界态能量所形成的环路穿过Riemann面上的孔洞.当Fermi能位于体带隙中时,量子霍尔电导由穿过孔洞的边界态缠绕数给出,其结果为σ_(xy)~(edge)等于-e~2/hsgn(sinφ),其中φ是自旋手性参数.在一般自旋耦合情形,研究表明:系统仍可发生量子霍尔效应.在一定条件下,还会出现量子数为2的现象.这些结论与拓扑体理论给出的结果相一致.

第七、八两章我们详细介绍了守恒自旋流的微观理论,并研究了两种系统中的守恒自旋流.一种系统为既具有Luttinger自旋—轨道耦合,又具有空间反射不对称的Rashba自旋—轨道耦合的二维空穴气体,研究发现:守恒自旋流的两部分对自旋霍尔电导的贡献相反.没有Rashba自旋劈裂时,自旋霍尔输运主要来自传统项.一旦具有Rashaba自旋劈裂,自旋偶极矩修正项会突然增强很多,从而使得总的自旋霍尔电导发生一个整体的方向改变.另一种系统是垂直外磁场中的二维电子气,研究发现:在外磁场为特定值时,自旋—轨道耦合同Zeeman劈裂的互相竞争会导致不同Landau能级间的额外简并.这些简并如果发生在Fermi面,会使得自旋霍尔电导的两部分同时发生共振.特别是,在外磁场变化的很大范围内,这两部分具有相同的方向,从而使得总的自旋霍尔电导增强.而且,在共振峰附近自旋偶极矩修正项的数值要远大于传统项.

第九章我们研究了半导体量子阱中内禀输运区的反常霍尔效应.我们得到利用波函数一阶微扰给出的霍尔电导表达式同从Bloch粒子的半经典运动方程出发推导出来的表达式相同.我们给出了霍尔电导同系统参数的变化曲线.研究表明霍尔电导值由Zeeman劈裂同自旋—轨道劈裂的竞争来决定.

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