Ruddlesden-Poper系列过渡金属氧化物的电子结构和磁学性质的研究

本项目选择锰系和钴系Ruddlesden-Poper系列的过渡金属氧化物作为研究对象，着重探讨该系列材料从二维的层状结构向三维各向同性结构演变过程中电子能带结构，磁性结构随系列指标n和载流子浓度的变化情况，分析各种电荷序、自旋序和轨道序电子态的相对稳定性，确定系统的基态性质和物理相图。并在此基础上，分析给定载流子浓度和Ruddlesden-Poper指标n的材料所具有的输运性质，归纳出这一类材料物理性质的变化规律和各自的特点。该系列材料既与先前广泛研究的庞磁电阻过渡金属钙钛矿氧化物有着密切的联系，同时其含盖二维到三维的晶体结构自然地引入了操控层间磁耦合大小的可能性，有助于深入研究维数演变导致的磁耦合各向异性对电荷、自旋以及轨道序相互竞争的影响，探索在电磁各向异性背景下系统基态的序结构及其物理相图，由此获得系统的电输运性质和磁电输运性质的形成机制和最佳晶体结构，并与实验进行比较或者作出预言。