复杂体系中的相变现象

论文摘要

第一章:我们以黑咋蝉的同步鸣叫为切入点,通过严谨的实验方法,发现了群落中鸣叫的同步现象受到群体数量的调控。这一发现在之前还没有被确定过。于是,我们基于Winfree理论构建了模型并对该现象进行了模拟,发现当振子的数量增大到某一个阈值时,体系从非同步的状态相变到了同步状态。通过比较,我们认为此工作可以用于阐明一类同步现象的产生;同时,也可以用于更好地理解自发有序现象和复杂体系中的相变。第二章:根据二维电子体系NaCoO2的独特超导电性提供的一个新思路,我们试图研究超导电性和低维离子通道之间的关系。在我们的工作里,既是超导体又是Li离子导体的LiTi2-xVxO4自然地成了要研究的对象。我们成功地得到了目前样品质量最好的样品,并进行了系统的输运测量。实验结果揭示了体系中超导电性和类重费米子磁学性质之间的竞争、不同基态之间的互相转变。这一研究打破了之前工作的一些假设,进一步的工作很有可能说明Na离子在NaCoO2体系中所扮演的作用。第三章:过渡金属硫属化合物多年来一直是科技研发的重要材料体系。七十年代的层状硫化物如NbSe2、MoS2,还有八十年代初期的TiS2、TiSe2等都带给我们极丰富的科学问题。该课题旨在研究其中一种存在宏观多相区、微观多自由度的材料NiS2-xSex体系,我们通过光电子能谱研究了一类十分重要的现象——量子临界现象。通过比较、分析材料在量子临界点及其附近的电子行为,我们得出量子基态的性质。

论文目录

• 前言
• 摘要
• Abstract
• 目录
• 第一章 蝉群同步鸣叫中的熵驱动相变
• §1.1 同步现象概论
• 1.1.1.概述
• 1.1.2.同步性
• 1.1.3.理论研究
• 1.1.4.实验研究
• §1.2 现象问题的提出—受群体数量调控的同步现象
• 1.2.1.概述
• 1.2.2.受群体数量调控的同步现象的模型
• §1.3 实验部分—寻找受群体数量调控的同步现象
• 1.3.1.实验对象的选取
• 1.3.2.如何设计一个可靠的孤立体系
• 1.3.3.基于黑咋蝉群鸣的同步现象
• 1.3.4.与群体数量有关的同步现象——实验验证
• §1.4 从现象到理论模型—受群体数量调控的同步现象
• §1.5 群体数量作为调控参量的相变现象
• 1.5.1.模拟结果
• 1.5.2.同步现象的相变图像
• §1.6 熵驱动相变
• §1.7 总结
• 参考文献
• 2-xV_xO₄体系的输运性质研究'>第二章 LiTi_2-xV_xO₄体系的输运性质研究
• §2.1 引言
• §2.2 样品的制备与表征
• 2.2.1.样品制备的原理
• 2.2.2.样品材质的表征
• §2.3 样品输运性质的测量
• 2.3.1 电阻率,磁化率及其超导电性
• 2-xV_xO₄体系磁学性质,比热的测量'>2.3.2.LiTi_2-xV_xO₄体系磁学性质,比热的测量
• §2.4.实验现象的讨论与结果
• 2.4.1 超导电性与磁学性质之间的相互竞争
• 2-xV_xO₄体系与重费米子体系的比较'>2.4.2 LiTi_2-xV_xO₄体系与重费米子体系的比较
• 参考文献
• 2-xSe_x体系的量子相变研究'>第三章 NiS_2-xSe_x体系的量子相变研究
• §3.1.引言
• §3.2.理论研究
• 3.2.1.量子相变和热力学相变
• 3.2.2.量子相变理论
• §3.3.强关联物理中揭开量子相变的谜团的可能性
• 2-xSe_x系统的量子相变'>§3.4.NiS_2-xSe_x系统的量子相变
• 2-xSe_x系统的光电子能谱测量'>§3.5.NiS_2-xSe_x系统的光电子能谱测量
• 3.5.1.角分辨光电子能谱
• 2-xSe_x体系数据的采集'>3.5.2 NiS_2-xSe_x体系数据的采集
• 2-xSe_x体系数据的分析'>3.5.3 NiS_2-xSe_x体系数据的分析
• 参考文献
• 附录 同步现象的模拟源程序（代码）
• 硕士研究生期间论文发表情况
• 致谢