中文摘要：

强关联物理问题的研究是当代物理学所面临的一个重大课题。高温超导微观机理的研究是强关联物理研究的中心议题之一。高温超导的研究向传统凝聚态物理的两块基石，即Landau费米液体理论以及对称性自发破缺和序参量的概念提出了挑战。一方面，高温超导体的电子行为（尤其是所谓赝隙区物理）与Landau费米液体理论有着巨大的差异。另一方面，高温超导体的相图中存在多种的序，如何理解这些序以及它们之间的关系（尤其是反铁

结论摘要：

本项目从唯象理论和变分波函数这两条途径对高温超导体的基态和元激发进行了研究。研究成果如下（1）我们在Gutzwiller投影波函数的框架下系统地研究了高温超导体超导态的准粒子性质，发现由这类波函数描述的准粒子具有费米液体理论的一般特征。（2）我们构造了描述Zinc离子杂质诱导的局域磁矩的变分波函数，成功地解释了这一自由磁矩交错分布的特点。（3）我们提出用有效Hamiltonian方法描述超越Gutzwiller投影波函数的剩余电荷关联并在此基础上构造了一维t-J模型单参数的变分波函数，实现了该模型基态相图的统一描述。（4）我们证明了从双子格平均场理论的基态投影得到的RVB态满足Marshall符号规则并由此证明Marshall符号规则提供了RVB态拓扑序丧失一条普适途径。（5）我们发现由Gutzwiller投影引起的关联是导致准粒子权重粒子－空穴不对称性的起源。（6）我们提出了用光学方法测量自旋交换能的物理方案并证实了欠掺杂高温超导体超导转变的动能驱动机制。（7）我们发展了用于多Slater行列式波函数变分蒙特卡罗计算的reweighting技术。