[00120578]通过扩展Hubbard模型研究低维关联电子系统的量子特性

低维材料由于其结构的特异性,展现很多独特的物理性质,是当前凝聚态物理研究的热点。从理论上研究低维体系的稳定构型、相变行为和输运性质,具有广泛的实际背景和重要应用前景。本项目以一维和二维系统为研究对象,围绕它们的结构形貌、拓扑相变、电磁输运性质和量子调控方案等相关问题展开了系统而深入的研究,主要从四个方面展开工作： （一）通过改变一维量子体系的拓扑结构和相互作用形式,进一步推广了扩展Hubbard模型,发展和完善描述低维量子体系的多体理论,为研究一维电子体系中的关联效应和量子相变提供进一步的理论依据和物理图像。 （二）基于密度泛函理论的第一性原理方法,从原子层次模拟金属参杂氧化石墨烯对氢气分子的吸附行为和氧化石墨烯还原的过程,给出一种能高效吸附氢气的金属参杂氧化石墨烯结构并指出其吸附机理;成功揭示了强碱溶液中氧化石墨烯还原的机理,为相关的实验研究提供理论依据。 （三）系统地研究了石墨烯在调制磁场的作用下的电子结构,界面态的输运性质,提出了一种利用调制磁场调控界面极化电流的方案;研究双层石墨烯中的拓扑相及其相变行为,给出相变临界条件,讨论这些拓扑相的在对称性破却情况下的稳定性。 （四）运用密度泛函理论研究了中性和带电MnC2（M=Fe, Co, Ni, Cu; n-1-5）的团簇,加深了人们对零维体系基态几何和电子性质的认识。 这些研究为相关低维材料系统的结构、性能和相变的量子调控提供了新方案。