典型铁基超导材料的电子/声子结构计算与分析研究

Iron based superconductors are of crucial interest for the study of superconductor.The present project will use theoretical analysis and computational methods, such as density functional methods, energy bands unfolding technics,and random structure searching method, to study the properties of iron based supercondcting materials. Our study includes the following subjects: atom doping effect in the electronic structure of iron based super conducting materials, energy band unfolding code Quamtum Unfolding, anharmonic phonon properties in iron based superconductor, phonon dispersion unfolding code, doping effect in phonon structures, the influence of oxygen vacancy on the properties of FeSe monolayer, the properties of FeSe nano ribbons, searching new iron based superconducting materials. The present work will enlarge our knowledge of iron based superconducting materials and accelerate its applications.

铁基超导是目前超导领域最重要的研究方向，涉及到高温超导机理核心问题，需要电子结构层次的系统、深入研究。本项目拟通过第一性原理计算、能带反折叠、随机结构搜索等方法与技术，结合理论建模，对典型铁基超导材料进行系统的电子结构计算与分析研究。主要包括：完善自主发展的能带反折叠程序Quamtum Unfolding，研究掺杂对铁基超导材料电子结构和声子谱的影响；研究局域磁矩对电子-声子耦合的影响；计算钙铁砷的声子非简谐效应；给出掺杂对声子谱的影响；研究钛酸锶的氧空位对表面单层FeSe的作用，计算单层FeSe及其纳米带的电子结构性质；使用遗传算法和粒子群结构搜索方法辅助实验寻找新的铁基超导材料。本项目具有明确的基础物理意义，能够加深人们对铁基超导材料的认识，促进其在实际中的应用。

本项目瞄准了铁基超导材料的电子结构和声子结构的研究，具体来说：发现了FeS中的拓扑晶体反铁磁态；使用反折叠方法研究了钾原子吸附效应；给出了不同钾覆盖度的时候体系的电子结构；研究了(Li,Fe)OHFeSe的电荷掺杂调控，预测了新绝缘相的形成；研究类FeSe材料CoSe的电子结构；研究了氧化镁表面FeSe的性质；研究了FeSe单层的不对称性；发展了电子能带和声子谱反折叠的理论并开发了相应的计算机程序。