[00145949]新型层状过渡金属化合物超导体的电子结构和物性研究

2010年以来,一批以（Tl,K）yFe2-xSe2为代表的有序铁空位超导材料、以SrPt3P为代表的铂磷基超导材料和以LaOBiS2为代表的铋硫基超导材料相继被发现。这些材料在实验中均表现出了异于普通BCS超导体的特性。我们利用以密度泛函为基础的第一性原理计算方法,并结合XRD等结构表征及电、磁输运测量等物性表征手段,对这些材料的电子结构和物性从理论和实验两方面进行了深入系统的研究,取得了一系列创新成果。主要包括： 1. 深入研究了（Tl,K）yFe2-xSe2材料中载流子掺杂、铁空位含量及其空间分布对材料磁性与电子结构的调制和影响,揭示了空位有序排列导致对称性降低从而对材料电子结构和电子关联效应产生的决定性作用; 2. 独立预言了（Tl,K）2Fe4Se5材料的绝缘体行为和块状自旋反铁磁序,提出扩展J1-J2模型解析其磁性结构和机理, 准确解释了实验上观测到的正常态绝缘体行为和大磁矩现象; 3. 首次 通过La掺杂实现Sr1-xLaxFBiS2体系的超导电性及电子态相图,且在Sr1-xCexFBiS2发现了奇异的超导和铁磁共存现象,开辟了铋硫基家族新的超导体系,并揭示了超导电性和铁磁序之间的内在联系; 4. 在铂磷基超导体中,通过比对SrPt3P、CaPt3P的电子结构、声子谱和电声子耦合作用大小,及其在外界压强下的反应,提出动态电荷密度波（Dynamic Charge-Density-Wave）可能对超导形成具有提升作用的新观点。 这一系列工作有助于人们深入理解这些超导材料中的超导机理和奇特物理性质,澄清了空位有序、块状自旋结构等若干基本问题,并对理解其它相关层状超导材料的超导机理也具有启发意义,被后续工作大量正面引用。