Gate-voltage dependence of Kondo effect in a triangular quantum dot
利用数值重整化群研究了三角形三重量子点与两个相互作用的导线的电导。研究发现,系统表现出多种近藤效应,这取决于三角形的填充。在半填充时出现SU(4)近藤效应,在栅压依赖性中出现由于相位变化引起的急剧电导下降。此外,当平均四个电子占据三个位置时,沿着三角形诱导出由长冈机制引起的局部S=1的矩。三角形的熵和自旋磁化率的温度依赖性表明,该时刻通过在不同温度下的两个单独的阶段被传导电子屏蔽。在SU(4)或S=1的近藤效应发生时,二端和四端电导在栅压下有明显的差别。
2009-03-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Kondo effect and spin filtering in triangular artificial atoms
我们研究了三角形人工原子中的强关联态。单粒子态的对称性驱动的轨道简并可以产生具有纠缠轨道自由度和自旋自由度的SU(4)Kondo态,以及特征相移$δ= π/4$。在应用塞曼场时,形成具有稍微较小的近藤温度和通过设备的完全极化电流的纯轨道近藤状态。近藤的温度在可测量的范围内。三角形原子还提供了一种工具,系统地研究在最近的实验中观察到的单重态-三重态跃迁。
2003-02-24 cond-mat.mes-hall
Chiral Magnetism and Quantum Anomalous Hall Effect in a Low-energy Kondo Model on the Triangular Lattice
University of California Santa Barbara(加州大学圣塔芭芭拉分校);Kavli Institute for Theoretical Physics, University of California, Santa Barbara(加州大学圣塔芭芭拉分校卡弗里理论物理研究所);French American Center for Theoretical Science, CNRS, KITP, Santa Barbara, California(法国美国理论科学中心);Canadian Institute for Advanced Research(加拿大高级研究院)
研究低能Kondo模型在三角晶格上的手性磁性和量子反常霍尔效应,发现非共面有序区域和反常霍尔效应与低能带结构有关。
2026-04-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Kondo effects in a triangular triple quantum dot: NRG study in the whole region of the electron filling
利用数值重整化群(NRG)方法,在较宽的参数范围内研究了三角形三重量子点与两个非相互作用的量子点的低能性质。根据电子填充N_{tot}或三重点的能级位置$ε_d$,在该系统中发生各种近藤效应。在N_{tot} = 3.0的半满情况下,在串联电导的下降处观察到SU(4)Kondo行为,并且它导致三角形中偶轨道和奇轨道之间的电荷重新分布。我们一般表明,准粒子激发从本地费米液体基态获得通道对称性的两端电导的零点,在系统的情况下,有时间反转和反转对称性。它在低能量下导致SU(4)行为,而三角形中的轨道简并度决定了高能行为。在四电子填充N_{tot} = 4.0时,由于长冈铁磁机制,在高温下出现局部S=1的磁矩。通过两阶段近藤效应,它被来自两个导电通道的电子完全屏蔽,这是由偶数和奇数轨道中的电荷分布差异引起的。
2009-09-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Kondo screening of a high-spin Nagaoka state in a triangular quantum dot
利用数值重整化群(NRG)方法研究了三角形三重量子点与两个无相互作用的量子点之间的输运。三角形具有S=1的高自旋基态,这是由长冈铁磁性引起的,当它被隔离并且有一个额外的电子被引入半填充时。结果表明,传导电子对局域磁矩的屏蔽是分两个阶段进行的,其能量尺度不同。S=1的一半首先被一个通道度屏蔽,然后在非常低的温度下,剩余的一半被完全屏蔽,形成近藤单线态。输运是由两个相移的准粒子与奇偶校验,然后在串联配置的两端电导被抑制$g_{\rm series} \simeq 0$,而四端并联电导的平台达到一个酉极限值$g_{\rm parallel} \simeq 4e^2/h$的两个导电模式。
2006-12-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Impact of electron-phonon coupling on electron transport through T-shaped arrangements of quantum dots in the Kondo regime
我们计算了强关联T型分子或量子点系统在声子影响下的电导。该系统由扩展的Anderson-Holstein哈密顿量建模。利用有限U平均场从玻色子方法研究了多体效应。声子影响干涉和关联。根据点的未扰动能量和电子-声子相互作用的强度,系统被不同数量的电子占据,这些电子有效地相互排斥或吸引。这与干涉效应一起导致不同的自旋或电荷Fano-近藤效应
2021-12-20 cond-mat.mes-hall
Kondo Screening of Local Moments in a Triangular Triple Quantum Dot Connected to Normal and Superconducting Leads
本文用数值重整化群研究连接正常与超导引线的三角形三量子点,揭示 SC 近邻效应如何重构 Kondo 屏蔽、铁磁局域磁矩及各量子态相界,并诱发三、四电子填充间的重入转变。
2024-01-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Two-state behaviour of Kondo trimers
研究了零温下磁性三聚体与非磁性金属基底的类近藤耦合的电子性质和光谱特征。在三聚体附近,底物的态密度被压低,在底物的化学势处正好为零。共振的大小强烈依赖于三聚体的磁状态,并表现出两态行为。这些结果的几何依赖性同意定性与最近的实验,并可以重现在一个三角形的量子点安排。
2005-11-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
SU(4) versus SU(2) Kondo effect in double quantum dot
我们考虑了两个强静电耦合量子点平行排列时的自旋和轨道近藤效应。通过附加引线增加量子点之间的电子交换,诱导了SU(4)自旋和轨道近藤效应与SU(2)自旋近藤效应之间的跃迁。SU(4)和SU(2)对称点相同,近藤温度在中间区域略有下降。在实验上,根据对塞曼场抑制自旋近藤效应的敏感性,可以区分两种近藤效应。详细分析了近藤温度对塞曼场和铅介导的电子交换强度的依赖关系。
2005-03-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
From spin and orbital SU(4) to spin SU(2) Kondo effect in double quantum dot
我们考虑了两个强静电耦合量子点平行排列时的自旋和轨道近藤效应。通过附加的引线增加点之间的电子交换诱导SU(4)自旋和轨道近藤效应与SU(2)自旋近藤效应之间的平滑交叉。SU(4)和SU(2)对称点相同,近藤温度在中间区域略有下降。在实验上,根据对塞曼场抑制自旋近藤效应的敏感性,可以区分两种近藤效应。详细分析了近藤温度和微分电导对通过引线和塞曼场的电子交换强度的依赖关系。
2007-10-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Numerical renormalization group study of two-channel three-impurity triangular clusters
我们研究了三个自旋1/2近藤或安德森杂质耦合到两个导电引线的三角形集群。在近藤杂质的情况下,该模型采取反铁磁海森堡环的形式与近藤一样的交换耦合到连续电子。我们表明,该模型表现出许多类型的行为中发现的各种简单的一个和两个杂质模型,从而使一些费米液体(FL)和非费米液体(NFL)固定点之间的交叉研究。特别是,我们探讨了两个杂质的近藤模型NFL固定点和两个通道的近藤模型NFL固定点之间的直接交叉。我们表明,两阶段的近藤效应的概念适用的情况下,即使在第一阶段的近藤状态是NFL型。在安德森杂质的情况下,我们考虑了三个耦合量子点的输运性质。这类模型包括常见的串联双量子点和三重量子点纳米结构作为限制情况。通过提取准粒子散射相移,我们计算了低温电导作为杂质间隧穿耦合的函数。我们指出,由于指数低的温度标度的存在,有一个参数范围内的稳定的“零温度”固定点基本上是永远不会达到(即使在数值重整化群计算)。“零温度”电导则没有意义,并且可能仅对计算有限温度下的电导有意义。这说明了在基态研究电导和只考虑热涨落作为一个小的修正的危险。
2009-03-05 cond-mat.mes-hall
Kondo Regime of a Quantum Dot Molecule: A Finite-U Slave-Boson Approach
研究了近藤体系中串联和并联双量子点结构中的电子输运。通过在平均场近似下应用有限U从玻色子技术,我们探讨了能级简并对系统电导的影响。结果表明,对于串联,随着局域点能级能量差的增加,通过近藤态的隧穿被破坏。对于平行配置,我们发现一个有趣的相互作用的状态对称性和电导。我们的结果与其他方法得到的结果一致,并为双点系统中Kondo态的物理性质提供了新的见解。
2005-11-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Scalar spin chirality and quantum Hall effect on a triangular lattice
本文研究了带填充因子为3/4的三角晶格上的近藤晶格和哈伯德模型。我们表明,一个简单的非共面手征自旋排序(标量自旋手征)是自然实现在这两个模型中,由于完美的费米面嵌套。由此产生的三Q磁序是半填充正方形晶格哈伯德模型的共线Neel序的自然对应物。结果表明,所得到的手性相具有自发的量子霍尔效应,sigma_{xy} = e^2/h.
2008-07-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Gate-tunable heavy fermion quantum criticality in a moiré Kondo lattice
我们提出了一种在WX $_2$同质双层和MoX $_2$单层(X=S,Se)之间的界面上实现莫尔超晶格中的近藤晶格物理。在适当的选通条件下,界面-WX $_2$ -层形成局部矩的三角形晶格,该局部矩经由栅极可调谐近藤交换相互作用耦合到另一WX $_2$ -层中的巡游电子。使用部分子平均场的方法,我们确定了一个范围内的扭曲角,支持门调谐的量子相变之间的重费米子液体与大反常霍尔电导和分馏手性自旋液体共存的轻费米液体,并描述实验签名,以区分竞争的理论方案。
2021-10-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Magnetic Kondo regimes in a frustrated half-filled trimer
从理论上分析了具有强排斥力的三角形三重量子点与铁磁导线耦合的相图。该模型包括局部或巡回磁矩的磁有序竞争、几何挫和近藤屏蔽。我们确定了这场竞争所产生的所有阶段。我们发现,三个Kondo阶段-传统的,两级欠屏蔽的,和一个从铁磁近藤效应产生的-可以在零温度下实现,并且都是非常容易受到铁磁引线的接近。特别地,我们发现量子点在这些阶段中的每一个都是自旋极化的。此外,我们讨论了在非零温度下的阶段的命运,在那里过多的竞争能源规模引起了复杂的景观交叉。每个近藤机制分裂成一对相,一个不磁化,一个包括磁极化的量子点。我们讨论了我们的结果的背景下,重费米子物理的挫折近藤晶格。
2020-07-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
SU(4) Kondo Lattice in Semiconductor Moiré Materials
Cornell University(康奈尔大学)
本研究通过TMD莫尔多层结构实现近似SU(4)对称的三角Kondo晶格,揭示了晶格对称性破缺和拓扑响应的关联。
2026-01-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Suppression of Kondo screening by the Dicke effect in multiple quantum dots
在三重量子点排列中,研究了相互作用的量子点与导带的耦合及其与局域能级的连接之间的相互作用。研究发现,电子Dicke效应对相互作用量子点的近藤共振有重要影响,这种效应是由两个相互作用量子点的准共振态引起的.通过对有限U多杂质Anderson哈密顿模型的数值重整化群分析,详细研究了系统的近藤区。我们发现了一个极端狭窄的近藤共振,作为单粒子水平的侧点被调谐到费米能级和“挤压”近藤共振,伴随着强烈的近藤温度下降,由于存在一个超隧穿状态。此外,我们表明,近藤温度消失的结构的迪克效应的限制。通过分析三点团簇的磁矩和熵随温度的变化,我们确定了一个不同的本地单态,竞争的近藤状态,导致最终抑制近藤温度和强烈影响的自旋相关的结构。我们进一步表明,系统的不对称耦合,水平结构或由于库仑相互作用,导致有趣的变化,在费米能级附近的光谱函数。这些都强烈影响近藤温度和系统的线性电导。
2010-09-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Tunable reentrant Kondo effect in quantum dots coupled to metal-superconducting hybrid reservoirs
本文详细阐述了最近提出的量子杂质/量子点耦合到混合金属-半导体接触中的重入近藤效应的概念[G.~ Diniz { \em等人},B { \bf 101},125115(2020)]。通过注意到最初提出的半导体布置与我们最近的工作中引入的具有正常和两个相位偏置超导引线的类似三端量子点设置的等效性[Phys. Rev. B { \bf 103},035419(2021)],我们将这种效应置于新的物理背景中,这使我们能够重新看待这个问题。首先,我们确定了超导对应的重入近藤效应,因此,揭示其脆弱性相对于一个潜在的双重单重态量子相变引起的粒子-空穴不对称的水库密度的状态。这在原始和扩展的半导体设置中也是相关的(即使以前没有注意到),其中它对接触态密度的对称性提出了严格的条件。此外,我们分析了实验的可行性,观察的可重入近藤效应在其超导实现的结论,即使是今天的实验可能会看到的可重入行为的开始,但充分发展的近藤功能不能达到由于所需的巨大的分离的能量/温度标度。
2021-05-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Spectral evolution of the SU(4) Kondo effect from the single impurity to the two-dimensional lattice
我们描述了SU(4)近藤效应随着磁中心数目从一个杂质增加到二维晶格的演化。我们推导出一个Hubbard-Anderson模型,它描述了一个二维阵列的原子或分子的双重轨道简并,作为磁性杂质和金属主机相互作用。我们计算微分电导,通常在扫描隧道光谱实验中观察到的,不同的安排的金属表面上的杂质:一个单一的杂质,一个周期性的正方形晶格,和几个网站的矩形集群。我们的结果指出了轨道简并度的重要性,并与最近在不同体系中的铁(II)酞菁分子沉积在Au(111)上的实验结果一致。Tsukahara等人,物理修订信函106,187201(2011)],表明这将是人工2D SU(4)Kondo晶格系统的第一个实验实现。
2014-03-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Capacitive interactions and Kondo effect tuning in double quantum impurity systems
本文研究了具有互电容作用的双量子杂质系统的相关输运态。这种系统可以通过双量子点布置或通过量子点和附近的量子点接触来实现,具有独立连接的金属端子组。在适当的条件下,每个点铅子系统中产生的多体自旋关联引起了近藤效应。另外独立的Kondo基态可以通过电容耦合来修改,决定性地修改双量子杂质系统的基态。我们通过变分方法和数值重整化群技术分析了这个耦合系统。我们的研究结果揭示了强烈的依赖性的耦合系统的基态上的电子-空穴的不对称性的各个子系统,以及对各自的水库杂交强度。由电容耦合产生的静电排斥产生了单个能级向更高能量的有效位移,对“较浅”子系统(更接近于与费米能级共振)具有更强的影响,可能将其推出近藤区并显著改变系统的输运性质。有效的远程门控,这意味着被发现依赖于非线性的电容耦合强度,以及独立的子系统的水平。我们在这里提出的这种相互作用的分析应该是重要的,充分表征通过这种耦合系统的运输。
2014-04-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Ground-state properties of a triangular triple quantum dot connected to superconducting leads
研究了三角形三重量子点与两超导导线相连的基态性质。在这个系统中,沿着三角形配置的轨道运动导致各种类型的量子相位,例如具有四重简并态的近藤效应和长冈铁磁机制,这取决于电子填充。当库珀对从SC引线穿透时,基态也演变。我们描述的相图在很宽的范围内的参数空间,不同的栅极电压,点和引线之间的耦合,以及SC间隙之间的约瑟夫森相位。结果是在大SC间隙的限制下得到的,对有效哈密顿量进行了精确对角化。我们还讨论了根据Wilson数值重整化群(NRG)的不动点对量子态的分类。此外,我们表明,Bogoliubov零能量激发决定了$π$约瑟夫森结在小电子填充的基态。
2022-07-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Interplay of the Kondo effect with the induced pairing in electronic and caloric properties of T-shaped double quantum dots
研究了超导邻近效应对T型双量子点与两个正常、超导或铁磁导线强耦合的输运性质的影响。我们表明,两阶段近藤筛选可能会被抑制或增强的配对相关性的存在下,根据具体的几何排列的设备。我们解释了我们的结果调用有效减少库仑相互作用的邻近效应,并找到定性正确的描述在许多情况下,虽然自旋过滤效应源于自旋依赖的Fano-Kondo干扰发生是令人惊讶的脆弱的诱导配对的存在。结果是在大超导能隙的极限下,在数值重整化群框架内得到的,这使得对所考虑系统的低温子能隙性质的可靠检验成为可能.然而,有限的温度效应也被考虑在内。
2018-06-29 cond-mat.mes-hall
Kondo physics in artificial molecules
制造技术的最新进展使得能够构建具有相当丰富的内部结构的纳米物体,例如双量子点或三量子点,然后可以将其视为人造分子。研究这种人造(以及自然)分子中的近藤效应的主要新成分是纳米物体的内部对称性,这被证明在有效交换哈密顿量的构建中起着至关重要的作用。这种内部对称性结合了连续的自旋对称性SU(2)和离散的点对称性(例如双点的镜面反射或等边三角形点的离散$C_{3v}$旋转)。当这些人工分子附着在金属导线上时,出现在有效交换哈密顿量中的点算符集合产生一个群,该群被称为系统点导线[主要是SO(n)或SU(n)]的动力学对称群,并且相关的群参数(例如$n$的值)可以通过实验来控制。在这篇简短的评论中,我们澄清和扩展了这些概念,并讨论了一些具体的例子。特别是我们集中在链几何和环几何之间的差异。当一个垂直的磁场被施加在环几何中时,它的规范对称性U(1)与点的自旋和轨道动力学相互作用。
2006-12-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Clar Sextet Analysis of Triangular, Rectangular and Honeycomb Graphene Antidot Lattices
原始石墨烯是一种半金属,因此没有带隙。通过在石墨烯片中制造纳米级周期性孔阵列,可以形成带隙;通过调整晶格的参数可以控制带隙的大小。孔直径、孔几何形状、晶格几何形状和孔的间隔是在确定带隙的尺寸中都起重要作用的参数,对于技术应用,带隙的尺寸应当至少为十分之一eV的量级。我们研究了四种不同的孔结构:矩形,三角形,旋转三角形和蜂窝晶格。结果发现,晶格的几何形状起着至关重要的作用的带隙的大小:三角形的安排总是显示一个相当大的差距,而对于其他类型只有特定的孔分离导致一个大的差距。我们用Clar六重态理论解释了这一现象,发现六重态的数量超过晶胞中六边形总数的三分之一是大间隙的充分条件。此外,我们研究非等腰三角形结构,以探讨三角形晶格中的间隙对几何形状的微小变化的敏感性。
2011-06-22 cond-mat.mes-hall
Circular-polarization sensitive metamaterial based on triple quantum-dot molecules
我们提出了一种新型的手性超材料的基础上形成的三个相同的量子点在三角形排列的人工分子的合奏。垂直于平面的静态磁场破坏了镜面对称性,使分子对光的圆偏振敏感。通过改变磁场的方向和大小,可以控制发射光谱的偏振和频率。我们确定了一个阈值频率,Ω,在此之上,我们发现强双折射。此外,可以实现克尔旋转和圆偏振激光作用。我们研究了单分子在不同能级排列下的激光特性,并证明了圆偏振转换的可能性。最后,我们分析了弱杂散电场或偏离等边三角形几何形状的影响。
2014-11-21 cond-mat.mes-hall
Toward phonon-boundary engineering in nanoporous materials
调节纳米结构材料中的热输运是开发高效热电材料的有力途径。使用最近开发的方法的基础上的声子平均自由程依赖玻尔兹曼输运方程,我们计算的有效热导率的纳米多孔材料的孔的各种形状和安排。我们评估的重要性,孔-孔的距离在抑制热传输,并确定孔的安排,最大限度地减少了热导率,由两个错位的三角形孔行的周期性排列。相对于具有相同孔隙率的简单圆形对齐情况,这种配置产生大于$60 \%$的热导率降低。
2014-06-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Ferromagnetic Phase in Nonequilibrium Quantum Dots
通过非微扰方法求解非平衡Anderson双杂质模型,在强关联极限下,发现了一个强铁磁相,它可以抑制反铁磁相,并在有限的偏置和失谐能量下控制相图. FM交换作用起源于电子输运过程中泡利不相容原理导致的被动平行自旋排列。在很低的温度下,FM相的磁矩的近藤屏蔽在磁化率、光谱函数和电流中引起了一些非平衡近藤效应。在弱关联极限下,AFM相仍然是稳定的,因此,通过连续的FM-AFM相变可以预期自旋态的无磁场内部控制。
2017-09-03 cond-mat.mes-hall
A triangular triple quantum dot with tunable tunnel couplings
具有有限量子点间隧道耦合的二维量子点排列为研究复杂的自旋关联以及构建大规模量子计算机提供了一个很有前途的平台。在这里,我们制作了一个隧道耦合的三角形三重量子点与一个新的栅极几何形状,其中三个点被定义为正偏置的表面栅极。同时,三角形中心的小区域通过负偏置置于表面栅极上方的顶栅极而耗尽。小的中心耗尽区的大小估计从Aharonov-Bohm振荡测量的三角形通道,但不包括门定义的点,与设计一致的值。通过这种方法,我们可以使相邻的栅极定义的点彼此足够接近,以保持有限的点间隧道耦合。通过对稳定性图中量子点隧穿电流的测量,证实了三重量子点中存在点间隧穿耦合。我们还表明,每个点的电荷占有率和点间隧道耦合是可调的栅极电压。
2017-05-29 cond-mat.mes-hall