中文摘要：

电子间库仑关联和轨道极化究竟如何影响铁砷高温超导化合物的正常相基态、自旋密度波和超导态物理性质是目前亟待解决的问题。本项目提出从多轨道 Hubbard 和t-J 模型出发，以高温超导体铁砷化合物及铜氧化合物为具体对象，通过研究电子关联和轨道极化对准二维正方格子或立方格子中体系的电子结构、费米面与光学性质、正常态与超导基态电子性质、磁学和输运性质的影响，阐述铁基及铜氧化合物高温超导电性的微观机理，揭示多轨道（分量）超导体异于单带超导体的反常性质及可能的实验表征。开展该项目的研究对人们理解铁砷化合物和铜氧化合物高温超导体微观机理和各种反常性质是至关重要的，而且也有利于人们对多分量冷原子体系的玻色－爱因斯坦凝聚现象反常现象的理解。

结论摘要：

本项目探索了电子间库仑关联和轨道极化究竟如何影响铁砷高温超导化合物以及其它多轨道强关联电子体系的正常相基态、自旋密度波和超导态物理性质。项目的完成达到了主要的研究目标，取得的主要成果有 1、发展了一整套计算广泛关联强度的多轨道电子系统物性的理论计算程序，不仅适用单轨道和两轨道体系，也能推广到三轨道和四轨道系统中，以及旋转不变的自旋非共线体系，并获得了计算机软件版权登记； 2、我们在考虑了电子关联和晶格畸变的多带Hubbard模型下，证明铁基超导体在中间关联时形成了条纹状磁有序基态，发现了实验观察到的明显的轨道极化和轨道序现象，提出了铁基化合物电-声耦合驱动的铁型轨道序的物理图像；在Phys.Rev.B等杂志发表论文3篇。 3、发现在不同电子浓度填充下铁基化合物的基态可以是顺磁或非磁相，如KFe2Se2中；或者是条纹反铁磁基态，如LaOFeAs和BaFe2As2等体系；在中间关联的半填充体系中主要是Néel反铁磁基态，存在轨道选择的Mott相，并伴随着中间自旋到高自旋态的转变，揭示了能带填充和关联控制的电子关联和磁性。主要结果在EPJB、J.Phys.CM等杂志发表5篇。 4、发现In3Cu2VO9体系是能隙为1.6eV的电荷转移型绝缘体，具有大约Cu离子上单占据的3z2-r2电子贡献S=1/2的自旋。提出了层间磁阻挫驱动的量子自旋无序导致了实验上没有观察到三维的磁长程有序。主要结果在EPL等杂志发表论文2篇。 5、证明了铜氧和铁基高温超导体中电子向列相的稳定性。我们发现不仅铜/铁离子上的在位库仑排斥能、铜-氧/铁-砷离子间的电荷转移能、以及最近邻氧离子/铁离子之间的库仑排斥能对于局域电荷的向列相有序的形成起着关键的作用。揭示了铜基和铁基超导体中电子向列相的驱动力来自于长程的库仑相互作用；主要结果在J. Phys. Soc. Jpn.等杂志发表论文2篇。 6、发现轨道数的增加有利于铁磁相的形成，并且在三轨道模磁相图中半填充附近在有晶场劈裂的作用下会出现铁磁的轨道选择Mott相，并解释为对多轨道体系中铁磁相的双交换图像；发表论文2篇。 本项目的完成对人们理解铁砷化合物和铜氧化合物高温超导体微观机理和各种反常性质具有重要意义。