低温下XXZ反铁磁自旋链的自旋波谱

利用不变本征算符法及Dyson-Maleev（D-M）变换、点阵傅立叶变换、统计平均线性化近似等理论,研究XXZ反铁磁自旋链的自旋波谱变化规律,并推导出有限温度下XXZ反铁磁自旋链的自旋波能谱.在低温（kBT/Jz〈0.46）下,随着温度的升高磁振子软化逐渐加强;但是约化温度在0.46〈kBT/Jz〈0.621 3区域,随着温度的升高磁振子软化逐渐减弱.当kBT/Jz〉0.621 3时,非简谐近似下的反铁磁自旋链的自旋波能量,在第一布里渊区不出现软化现象,只有硬化现象,并且磁振子硬化与约化交换积分η=J┷/Jz无关.这表明XXZ反铁磁自旋链的自旋波谱与温度密切相关,并有2个转变温度kBT/Jz=0.46和kBT/Jz=0.621 3.     

不变本征算符法计算各向异性Heisenberg反铁磁系统的自旋波能量

利用不变本征算符法（IEO方法）计算X-Y-Z模型-各向异性He isenberg反铁磁系统的自旋波能量,并讨论此系统特殊情形下的自旋波能量及不变本征算符法的优点与不足.结果表明：利用IEO方法计算磁有序系统的自旋波能量非常方便,但是IEO方法不易给出磁有序系统的基态能量;线性近似下的Ham ilton ian量只包含算符的二次项,所以,利用IEO方法及算符的对易关系,能够简捷地计算出线性近似下的Ham ilton ian量体系的元激发能量.     

铁磁—反铁磁双层系统低温比热理论研究

应用线性自旋波的理论和格林函数运动方程技术,利用数值计算的方法得到铁磁－反铁磁双层系统的低温比热．     

铁磁性双层膜中的自旋波界面模

利用界面重标度方法,求解了周期性边界条件下铁磁性双层模系统自旋波量子本征问题,得到了自旋波精确解,给出并讨论了自旋波界面模与完全局域模．     

层内铁磁—层间反铁磁双层系统零温性质

采用线性自旋波方法研究层内铁磁－层间反铁磁双层系统的零温磁性质，考察了不同的层内藕合强度，层间藕合强度及自旋值对系统的磁矩和基态能的影响。     

铁磁薄膜的自旋波理论（Ⅰ）

考虑到自旋波的相互作用，利用MAЛЕЕВ变换求出了铁磁薄膜理想自旋波的互作用哈密顿量，由此得到一级微扰下自发磁化的准确公式．最后，对有关问题做了计算，结果纠正了某些理论得到的自发磁化强度对铁磁薄膜的厚度依赖过强的偏向．     

基于Tikhonov正则化的逆向基本解算子步进方法

对于具有多层介质的缓变波导中的反边界值问题,根据波导中波在各个传播模式上能量(2范数的平方)分量选择参数的IFOMM方法给出了一种基于Tikhonov正则化策略.该算法在具有多界面的波导中的反问题计算中,快速、高效、准确,且具有很强的稳定性,特别适合计算长距离、多界面缓变波导中波的传播.     

一维更键Heisenberg反铁磁链系统的磁振子色散曲线的研究

利用算符的运动方程理论计算了一维更键Heisenberg自旋反铁磁链系统的线性色散关系．并对其色散曲线进行了讨论．在Г点(k=0的点)，又讨论了随各项参数的变化对磁振子能量的影响．     

对称磁性三明治结构中的界面自旋波及其存在条件

研究了对称性三明治结构中的界面自旋波的本征值问题，特别是获得了严格的和完全解析的界面自旋波存在的充要条件。     

波在多层介质缓变波导中的传播

为了求解波在声学和电磁学等大尺度分层介质中的传播问题,给出了波在这种波导中的各个传播模式的传播特性及其理论证明,并基于该理论提出了一种稳定的正则化算法.该算法可应用于具有多层介质的波导中,具有很强的稳定性,特别适合计算长距离、多界面缓变波导中波的传播反问题中的正则化处理.     

Otto位型下反铁磁膜磁极化子色散方程推导

磁性材料的磁光性质是人们很感兴趣的话题,磁极化子的色散关系和色散特性是研究磁性材料磁光性质的基础.研究了在Otto位型下单轴反铁磁薄膜的表面模和导模的色散关系.首先给出了动力学磁化率和磁导率张量,然后利用麦克斯韦方程组和边界条件严格地推导出了反铁磁薄膜磁极化子的色散方程.从磁极化子的色散方程出发,得到结论:①当α2为实数或虚数时,可分别得到表面模和导模的色散关系;②当空气夹层的厚度d→∞时,得到孤立薄膜的色散方程.     

次近邻跃迁引起的一维Hubbard模型铁磁-反铁磁相变

为了探讨一维 Hubbard模型中次近邻相互作用引起的阻错与巡游铁磁性的关系,利用精确对角化方法和密度矩阵重整化群技术,发现在电子浓度和在位库仑相互作用很大的取值范围内,次近邻电子越迁项可以稳定团簇的铁磁性.通过进一步的研究,发现系统的铁磁关联随着系统尺寸的增长会逐渐减弱,并且当体系的尺寸达到临界长度,系统会由铁磁关联转变到反铁磁关联.研究结果证明了一维 Hubbard模型中在小尺度材料中电子型掺杂区存在巡游铁磁相,同时,为理解近来发现的金属以及金属氧化物团簇的巡游铁磁性的起源提供了理论基础.     

对吡啶的邻、间、对位的双自由基体系的理论研究

针对以吡啶为耦合单元,以·CH2、·NH2+、HNO·和·NH 4种自由基为自旋单元的5种体系,采用密度泛函方法进行计算,得到了双自由基之间磁性耦合的拓扑规则,即共轭体系中,两个自由基之间以偶数个碳(或氮)原子耦合,体系具有低自旋基态,表现为反铁磁耦合;两个自由基之间以奇数个碳(或氮)原子耦合,体系具有高自旋基态,表现为铁磁耦合．计算也说明,间位取代吡啶可以充当很好的铁磁耦合单元, 而邻位和对位取代吡啶不可以充当铁磁耦合单元．在2,6取代吡啶中以HNO·作自旋中心分子的高自旋基态有最稳定性,在3,5取代吡啶中以·NH作自旋中心分子的高自旋基态有最稳定性．     

磁晶各向异性对反铁磁耦合纳米体系磁特性的影响

采用微磁学方法研究了磁性层的磁晶各向异性对反铁磁耦合三层纳米体系磁特性的影响.结果表明：随着磁性层磁晶各向异性的增大,反铁磁耦合三层纳米体系具有4种不同类型的磁滞回线,上、下磁性层的反转场逐渐减小,而饱和场先减小后增大.当磁晶各向异性较小时,反磁化过程为反磁化核的形成与传播过程;当磁晶各向异性很大时,反磁化过程为先形成多畴微磁结构,再逐渐反转的过程.     

侧向反铁磁/非磁超晶格推迟模式的研究

研究侧向半导体反铁磁／非磁超晶格的推迟模式,讨论了由涡流导致的衰减效应以及涡流对推迟模式的影响．另外还得到了表面模中不同电导率数值下衰减与频率的函数关系。所有曲线都落在表面模的频率窗口内,并且当频率向窗口边缘移动时,衰减趋向减小,并最终降为零．     

SrBi2Ta2O9/LaNiO3异质结薄膜的铁电、磁性能及漏电流研究

采用溶胶凝胶方法在Si（100）衬底上生长了SrBi2Ta2O9/LaNiO3（SBT/LNO）异质结薄膜,其中SrBi2Ta2O9薄膜呈高度（115）取向.测量了不同退火温度下异质结的电滞回线和漏电流密度,结果表明,700℃下退火的薄膜剩余极化值最高,漏电流最低,且表现出弱的室温铁磁行为.漏电流机理分析表明薄膜界面为欧姆接触.     

半掺杂铋基锰氧化物的磁相变和输运性质

为了探测电荷有序锰氧化物中自旋动力学、短程磁相互作用及微观磁相的形成,文中通过磁化强度、电子自旋共振和电阻研究了半掺杂铋基锰氧化物Bi0.5Ca0.5MnO3的磁相变和输运性质.研究结果表明:高温顺磁区域存在铁磁自旋团簇,及"瓶颈"自旋-晶格相互作用;在电荷有序态,伴随着轨道有序的增强,反铁磁相互作用逐渐增强并占优势,反铁磁相变温度发生在奈耳温度(TN=125K).由于铁磁有序和反铁磁有序的竞争,在自旋冻结温度(Tf=35K)附近发生自旋玻璃转变.电阻表现为半导体导电行为,并在电荷有序相变温度出现电阻突变.电阻数据符合Mott可变程跃迁模型,在TN出现斜率的变化,这与自旋相关的输运机制有关.Bi0.5Ca0.5MnO3中的反铁磁和电荷有序相变伴随着铁磁和反铁磁电荷有序相的激烈竞争.     

氟化碳化硅片的电子和磁性结构研究

通过密度泛函理论研究了氟化碳化硅片的电子结构和磁性特点,碳化硅中的硅原子被氟化,结果发现氟化的碳化硅片是带隙约为1.04eV的反铁磁半导体。通过简单的氟化,实现了材料由无磁性向反铁磁的转变,调节了材料的带隙,这预示着在未来的纳米功能材料中可能的应用。     

不同因素对铁磁性薄膜中表面自旋波频率的影响

为了了解铁磁性薄膜中表面自旋波的物理性质,采用量子格林函数方法研究了铁磁性薄膜中表面自旋波的频率,分析了温度、外磁场、表面交换耦合、表面各向异性、薄膜厚度和波矢对表面自旋波频率的影响.结果表明,声学和光学表面自旋波的频率随温度的升高而减小.随着外磁场、表面交换耦合、表面各向异性和波矢的增加,声学和光学表面自旋波的频率随之增加.随着原子层数的减小,声学和光学表面自旋波频率增大.但当薄膜的原子层数大于5时,薄膜厚度对声学和光学表面自旋波频率的影响很小.     

异质结薄膜的铁电、磁性能及漏电流研究

采用溶胶凝胶方法在Si（100）衬底上生长了SrBi2Ta2O9/LaNiO3 (SBT/LNO)异质结薄膜,其中SrBi2Ta2O9薄膜呈高度（115）取向.测量了不同退火温度下异质结的电滞回线和漏电流密度,结果表明,700 ℃下退火的薄膜剩余极化值最高,漏电流最低,且表现出弱的室温铁磁行为.漏电流机理分析表明薄膜界面为欧姆接触.