本项目在高温超导电性微观机制,超导磁性共存,低维多电子体系统的物理性质及量子霍耳效应等方面做了基础性研究工作。成果可归纳为三个方面(1)得到了高温超导体的整体相图,这是理解高温超导电性微观机制的一个重要的问题。高温超导铜氧化物中众多的竞争序使得系统具有非常丰富的相图。研究了具有自旋和轨道自由度的二维电子系统,发现在隶属玻色子凝聚后,系统还存在超导电性,此时,系统的电子对形成的是自旋单态和轨道单态,超导具有p波对称性。研究了低维材料的超导性质,特别是纳米尺度薄膜的奇异超导特性。此时量子尺寸效应的影响将非常显著。这种量子调制对研究二维系统的性质和量子器件的设计都具有很大意义。(2)研究了在空穴掺杂自旋轨道耦合半导体中无耗散自旋流发生对称性破缺时的效应,得到了立方对称半导体能带结构的内禀量子霍耳效应的电导值。(3)发现了具有扭曲边界的自旋系统中存在一种新型的元激发- - 螺旋自旋子。自旋子是低维电子系统或自旋系统中的自旋元激发,人们普遍认为它携带自旋1/2。我们率先指出自旋不守恒系统仍具有不携带固定自旋的自旋子激发,属于一类新的元激发(凝聚态物质中的"基本粒子"。
英文主题词high-Tc superconductivity; quantum Hall effect; strongly correlated systems;quantum phase transitions; spin-orbit coupling