但是,在许多物质中,比如过渡金属氧化物、镧系氧化物等原子中,外围的电子轨道之间交叠很大,轨道上的电子相互靠近,静电能的增加将不能忽略。
于是这些材料便会产生强关联效应。
而电子之间的强关联效应,正是导致许多新奇的物理现象产生的原因。
如二维电子气中的分数量子霍尔效应、锰氧化物材料中的巨磁阻效应、重费米子系统、二维高迁移率材料中的金属-绝缘体相变.等等。
因此在后世,对于高温超导和常温超导的超导机理,主流用电子强关联效应来进行解释。
只是这种解释,仅仅是理论,无法通过模型或者数学来进行解释。
而在今天,徐川觉得自己或许可以尝试一下。
翻阅着电脑上宋文柏研究的低温铜碳银复合材料的实验数据,徐川认真的看着,准备熟悉后开始推衍高温超导的机理。
正在这时,书桌上的手机铃声响起,他拾起手机,电话是高弘明打过来的。
“徐院士,沽城超算中心那边的申请已经落下来了,时间在五天后,五天后沽城超算中心的天河一号超算会调配出您需要的计算力,来模拟运行您手中的数学模型。”
电话中,高弘明带着申请回复。
徐川点了点头,道:“我知道了,我会准时过去的。”
挂断了电话,他看着电脑上的数据,拾起了稿纸边的笔。
“五天的时间么,应该能找到一些方向吧?”
徐川轻声自语了一句,没有再多想,手中的笔在稿纸上计算了起来。
“如图一所示的层状结构,其低能物理主要由其中的cuo2平面决定。在cuo2面上,铜原子形成了正方晶格,而两个最近邻铜原子间有一个氧原子。从电子结构上看,其中涉及到的电子轨道主要是铜的3d轨道和氧的2p轨道”
“当对母体材料掺杂一定浓度的空穴后,其在低温下会进入超导相,用数学语言可解释为:”
“h=μd,σ∑iσdi,σdiσ+μp,σ∑iσpi,σp,σ-∑.pi↑pi↓。”
“考虑铜3dx2-y2轨道的单带hubbard模型,氧2p轨道上掺入的空穴会与铜3dx2-y2轨道上的空穴形成自旋单态的束缚态,即著名的zhang-rice单态。”
“为其建立低能有效模型为t-j模型,计算哈密顿量为:
ht-j=-∑,σtijpg(ci,σcj,σ+h.c.)pg+j∑si·sj”
书房中,徐川一边看着电脑上的数据,一边验算着铜碳银复合材料中的强电子关联结构。
用数学来计算物理,这是他这辈子在深研数学的突破,也是他当前最拿手的研究之一。
沉浸在其中,他一边计算着数据一边整合着脑海中的思路。
这是一条解释高温超导机理的路,以前有人走过,但只开辟了很短的一程,而现在,他在往前推进。
在这条原始的道路上行走,这辈子强大的数学能力是他手中的柴刀,披荆斩棘;而上辈子在物理上的研究则更像是一面罗盘,指引着方向,确保他不会开辟出错误的道路。
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