题目：铁磁性纳米材料的理论与实验研究

近年来，强关联电子体系引起了物理学家们越来越大的兴趣。Hubbard是最简单的描述强关联相互作用的模型之一，它被用来研究各种无法用弱耦合微扰论解释的关联效应，例如金属绝缘体相变，高温超导等。在U→∞的情况下，Hubbard等效于巡游描写费米子的t-J模型。Ngaoka曾提出，在J→0时，当在半满带加入一个空穴时，能量最小化的要求导致所有的自旋被完全极化。Nagaoka铁磁相随着反铁磁耦合强度J的增加，领头相变是个一阶相变，而在发生相变之前的Nagaoka铁磁相的第一激发态的自旋翻转仍未被报导。

本文研究了单空穴二维t-J模型纳米团簇晶格系统的Nagaoka相中激发态性质及基态的量子相变，我们采用精确对角化的方法，对2×8 及 4×4二维晶格纳米团簇的六个最低能级（包括基态）进行计算。研究结果发现基态至激发态的激发为非连续激发，其△S>1（S为系统总自旋），该结果与传统海森堡铁磁模型完全不同。

另外，人们希望寻找到关于量子相变的序参量之外的其他的好的度量来研究量子相变。本文采用纠缠熵的方法研究了随J值增加情况下的基态相变。研究发现单格点纠缠熵不能反映该系统的量子相变，而双格点纠缠熵则能准确反映t-J模型的量子相变。

本文第二部分对铁磁性NiPt纳米材料进行了合成方法研究。我们采用温和的液相合成方法，在室温条件水体系中，以NiCl2，K2PtCl4，NaBH4为原料，制备出直径约为50nm的NiPt空心纳米球。为进一步减小NiPt空心纳米球的尺寸，我们尝试在前驱溶液中加入NaOH，调节溶液pH值，最终制备出尺寸约为20nm的NiPt空心纳米球。这对今后制备小尺寸NiPt空心纳米球有重要研究意义。