Symmetric single-impurity Kondo model on a tight-binding chain: a comparison of analytical and numerical ground-state approaches
我们分析了具有带宽$J_{\rm K}$和耦合强度$W=2{\cal D}$的紧束缚链上对称单杂质Kondo模型的基态能量、局域自旋相关、杂质自旋极化、杂质诱导磁化强度和相应的零场极化率.我们比较微扰的结果和变分上界Yosida,Gutzwiller,和一阶Lanczos波函数的数值精确的数据从密度矩阵重整化群(DMRG)和从数值重整化群(NRG)方法。Gutzwiller变分方法在强耦合极限下变得精确,并再现了DMRG和NRG中大耦合的基态性质。我们计算的杂质自旋极化和它的磁化率的存在下,施加全球/局部的杂质自旋的磁场。Yosida波函数在弱耦合极限下提供了定性正确的结果。在DMRG中,具有约$10^3$位点的链足够大以描述低至$J_{\rm K}/{\cal D}\approx 0.5$的亲合性。对于较小的近藤耦合,只有NRG提供了可靠的结果,一般的主机电子态密度$ρ_0(ε)$。为了与Bethe Ansodium的结果进行比较,我们研究了杂质感生磁化强度和零场磁化率。对于小的Kondo耦合,零温度下的零场极化率接近$χ_0(J_{\rm K}\ll {\cal D})/(gμ_{\rm B})^2\approx \exp[1/(ρ_0(0)J_{\rm K})]/(2C{\cal D}\sqrt{πe ρ_0(0)J_{\rm K}})$,其中$\ln(C)$是态密度的正则化…
2019-11-19 cond-mat.str-el
$Z_2$ flux binding to higher-spin impurities in the Kitaev spin liquid
本研究探讨了Kitaev自旋液体中高自旋磁性杂质对$Z_2$通量的影响,发现杂质自旋和耦合强度会引发通量扇区转变,并提出了一种结合通量的新方法。
2025-02-01 cond-mat.str-el
Interband and intraband transition, dynamical polarization and screening of the monolayer and bilayer silicene in low-energy tight-binding model
我们在低能紧束缚模型下研究了电场作用下单层和AB-堆叠双层硅烯的带间和带内跃迁,重点研究了动态极化函数、带电杂质屏蔽和等离子体色散.在无规相位近似(RPA)下得到了极化函数的数值发散,其对数奇异性对应于静态情况下动量${\bf q}=2{\bf k}_{F}$处一阶导数的不连续性,指出了从无带隙半金属到带隙绝缘体的拓扑相变点.我们还得到了依赖于幂律的Friedel振荡,它可以通过增加Rashba耦合来增强,这可以有助于带电杂质的屏蔽电势,其在离杂质的短距离内标度为$\sim r^{-1/2}$,在离杂质的长距离内标度为$\sim r^{-1/3}$。在电子-空穴连续谱的单粒子激发区,由于极化函数的虚部不为零,带间和带内跃迁发生,等离激元色散开始衰减到电子-空穴对中,本文主要讨论的是光学等离激元($\sim\sqrt{\bf q}$在长波极限)。
2018-05-20 cond-mat.str-el
Realistic quantum critical point in one-dimensional two-impurity models
我们发现,两个杂质的安德森模型表现出一个额外的量子临界点,在无限多个特定的距离两个杂质之间的反演对称的一维色散。与先前建立的量子临界点不同,它对粒子-空穴或宇称对称性破缺具有鲁棒性。量子临界点将自旋二重态与自旋单重态基态分开,因此受到保护。有限的单粒子隧穿$t$或施加均匀的栅极电压将驱动系统穿过量子临界点。不同相位的区别性磁性导致低温下光谱函数的跳跃,这可能对未来的自旋电子学器件有用。局域宇称守恒将防止自旋-自旋关联函数在自旋操作后衰减到其平衡值。
2018-08-23 cond-mat.str-el
Single Magnetic Impurity in Tilted Dirac Surface States
利用变分法研究了自旋为1/2的磁性杂质在狄拉克表面态中的近藤屏蔽效应,其中狄拉克锥沿$k_y$轴倾斜.我们主要研究了倾斜项对磁性杂质与传导电子的结合能和自旋-自旋关联的影响,并与二维螺旋金属中的结果进行了比较。当狄拉克锥稍有倾斜时,结合能存在一个临界值。然而,随着倾斜项的增加,费米表面周围的态密度变得显著,使得杂质和主体材料总是有利于束缚态。研究了磁性杂质与导电电子之间自旋-自旋关联的对角项和非对角项。由于自旋-轨道耦合和谱的倾斜,自旋-自旋关联的各分量在坐标空间表现出很强的各向异性,并随空间位移呈幂律衰减。
2017-12-29 cond-mat.str-el
Effect of realistic finite-size impurities on Tc in Fe-based superconductors based on the five-orbital tight-binding model
本文系统地研究了Fe基超导体中杂质对Tc的影响,假设袋间排斥作用导致的符号反转s波态($s_\pm$波态)得以实现。为此,我们介绍了几个现实的杂质模型与非本地修改的潜力和跳跃积分周围的杂质网站。当我们使用从Nakamura等人最近的第一性原理研究中导出的3d和4d杂质原子的杂质模型参数时,我们发现$s_\pm$波态对杂质非常脆弱:通过引入小的剩余电阻率$ρ_0^{cr} = 5z^{-1} ~ 10z^{-1} [μΩcm]$($z^{-1} = m^*/m$是质量增强因子),破坏了$s_\pm$的超导电性,这与Onari和Kontani之前对现场杂质模型的理论研究一致。这一结果对于具有实际参数的不同非局域杂质模型基本不变。我们还讨论了杂质诱导的非定域轨道序对超导态的影响。
2013-05-23 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Anyons at impurities: Fractional charge measurement and "wrong sign" binding
ETH Zürich(苏黎世联邦理工学院)
该研究针对扭转MoTe₂中任意子与捕获三重子结合的实验现象,采用最低朗道能级模型结合精确对角化与Jain波函数,揭示了任意子-杂质结合能比值的标度规律及“符号错误”束缚机制,提出可利用局域激子或三重子探测任意子内部密度分布。
2026-10-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
The effect of valley-spin degeneracy on the screening of charged impurity centers in two- and three-dimensional electronic devices
带电杂质中心的准确表征对电子器件和材料的研究具有重要意义。谷自旋简并的作用上的一个有吸引力的离子的移动载体的筛选进行评估范围内的系统从自旋极化的单谷到六谷。使用Singwi及其同事称为STLS的自洽局部场校正来处理筛选。束缚电子波函数以积分方程的形式表示。弗里德尔振荡被认为是有影响力的,特别是在二维不能充分占氢变分方法。我们的结果表明,在某些密度相对于简化的技术,主要是在杂质结合能的增强明显的差异。计算出的莫特常数在可用的情况下提供。本文的主要结论是,在屏蔽存在下,带电荷杂质的结合能与谷自旋简并度有很大的关系。
1997-08-14 cond-mat.str-el
The Friedel-Anderson and Kondo Impurity Problem for Arbitrary s-Band Density of States and Exchange Interaction
在他关于近藤效应的重整化论文中,威尔逊用少量的“威尔逊态”取代了整个s电子带。他从一个相当人为的对称带开始,这个对称带具有恒定的态密度和与杂质的恒定相互作用。它表明,在本文件中,与一个小的修改威尔逊状态是最适合于治疗的杂质与任意的s-带的相互作用。每个威尔逊态代表整个能量范围的电子。它携带所有这些电子与杂质的相互作用。在这个能量范围内的所有其他电子状态与杂质的相互作用为零,在计算中被忽略。由此产生的误差较小。作为一个例子,数值计算了Kondo杂质的单重态-三重态激发能。
2007-08-24 cond-mat.str-el
Sensing the binding and unbinding of anyons at impurities
Institute for Theoretical Physics, ETH Zürich(苏黎世联邦理工学院理论物理研究所);Department of Physics, University of Zürich(苏黎世大学物理系)
研究在ν=1/3 Laughlin分数量子霍尔态中,强吸引杂质势如何使准孔任意子结合,通过调制化学势改变结合数,提出实验方法。
2025-07-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Two-channel Kondo physics in a periodically driven single-impurity Anderson model
我们研究了一个量子点(安德森杂质)耦合到金属引线,与时间周期性的电压偏置在整个设备。利用含时Schriffi-Wolff变换,我们证明了该模型的Floquet哈密顿量可以映射到一个双通道Kondo模型上,在该模型中,杂质被对应于奇偶偶和奇叠加的金属引线的单独导带屏蔽.通过改变扰动的频率和振幅,可以将系统调谐到量子临界点,其中杂质与两个通道对称耦合。为了理解驱动态,必须考虑来自驱动的能量吸收:虽然杂质处的吸收被进入导带的能量平衡,但局部地它导致非热分布函数,这可能对近藤物理产生不利影响。然而,数值模拟表明,吸收可以系统地抑制在一个固定值的诱导耦合,通过增加频率,使时间平均动力学驱动的单通道安德森模型可以用来研究的临界行为的双通道模型。
2017-04-07 cond-mat.str-el
Bound states around impurities in a superconducting bilayer
本文通过数值平均场和解析T矩阵方法研究超导双层中杂质束缚态,发现偶宇称s波仅在破坏时间反演对称性的杂质处产生束缚态,而奇宇称s波在所有杂质势下均产生束缚态并可分为六类。
2023-04-19 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Kondo effect in graphene: single vs. two-channel character
基于紧束缚理论,我们研究了石墨烯上磁性杂质的Anderson和Kondo模型。分析了不同的杂质位置。利用分波表象研究了杂质与导电电子之间的耦合性质。来自两个狄拉克点的成分在与杂质相互作用时混合。明确考虑了两种构型:吸附原子在一个原子上方(ADA),另一种情况是吸附原子在蜂窝中心上方(ADC)。对于ADA,杂质对A和B子格以及两个狄拉克点都是一种味道。对于ADC,杂质与杂质的旋量态的多味态耦合。我们证明了,对于一个3d磁性原子,$d_{z^{2}}$,($d_{xz}$,$d_{yz}$)和($d_{x^{2}-y^{2}}$,$d_{xy}$)分别与ADC情况下$C_{6v}$群的$Γ_{1}$,$Γ_{5} (E_{1})$和$Γ_{6} (E_{2})$表示(reps)耦合。这些代表的石墨烯的低音也得到明确的。对于ADA,我们计算近藤温度。
2010-06-10 cond-mat.str-el
The Kondo Box: A Magnetic Impurity in an Ultrasmall Metallic Grain
我们研究了嵌入在超小金属颗粒中的单个磁性杂质所产生的近藤效应,称之为“近藤盒”。我们发现,近藤共振强烈的影响时,在晶粒中的平均能级间距变得大于近藤温度,在某种程度上,这取决于粒子上的电子数的奇偶校验。我们发现,通过这样的晶粒的单电子隧穿电导的功能近藤诱导的Fano型共振的可测量的大小,与温度和能级间距的异常依赖。
1998-09-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Spectra of heavy polarons and molecules coupled to a Fermi sea
我们研究了耦合到费米海的杂质的光谱(例如,超冷气体中的少数原子、固体中的激子)通过足够强的吸引力形成分子/激子。我们介绍了一个图解计划,它允许治疗有限质量的杂质,同时再现费米边缘奇点在不动的限制。对于大的结合能的光谱的特点是由一个半相干的排斥极化子和一个不相干的分子-空穴连续,这是最低的单粒子光谱的能量特征。先前预测的吸引极化子似乎不存在强结合。
2018-12-13 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Geometrical structure and the electron transport properties of monolayer and bilayer silicene near the semimetal-insulator transition point in tight-binding model
由于硅烯在K点附近的类Dirack行为,我们研究了由硅原子组成的蜂窝晶格的单层和双层硅烯的电子性质,包括光电导和带电杂质散射。在多带紧束缚模型中考虑了自旋、谷、亚晶格自由度。在动量空间中,连接准粒子动量输运过程中两个裸格林函数(无相互作用)的散射矩阵,对于单杂质组态,可以是动量无关的,这类似于低能Dirac半金属系统中小库仑耦合的情况。而在零频极限或强库仑耦合区与频率无关的情况下,静态极化可以用随机相位近似得到,这对确定电荷杂质屏蔽库仑散射有重要意义。硅烯中的反铁磁有序是Hubbard-U依赖的,不同于具有反铁磁基态的正方晶格,它提供了从半金属相到绝缘体相的相变的前提.我们发现,在无电场时,对于透明单层硅烯,半金属到绝缘体的相变临界值为9 eV,对于第二层AA堆叠双层硅烯或杂质强度为4 eV的脏单层硅烯,相变临界值为12 eV。而第一层AA叠层硅烯的行为与单层硅烯相似。面内光学电导率也显示出相同的结果。
2018-04-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
The Coulomb impurity problem in graphene
我们解决了石墨烯中未屏蔽库仑电荷的问题,并计算了局域态密度和位移电荷作为能量和距离杂质的函数。这是通过两种不同的方法非微扰地完成的:(1)通过数值研究晶格上的紧束缚模型来精确地解决问题;(2)使用二维狄拉克方程的连续描述。我们表明,狄拉克方程,适当正则化时,提供了一个定性和定量的低能量描述的问题。格点解显示出狄拉克方程无法描述的额外特征,即束缚态的形成和范霍夫奇点的强重整化。
2007-06-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Atomistic tight-binding Hartree-Fock calculations of multielectron configurations in P-doped silicon devices: wavefunction reshaping
本文提出一种自洽的原子级紧束缚 Hartree-Fock 方法,计算并分析了硅中磷原子及二聚体的多电子态,发现该方法能准确估算电子排斥能且计算成本更低,并预测了双电子系统的反铁磁基态与三电子弱束缚态。
2025-03-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el quant-ph
Single or multi-flavor Kondo effect in graphene
基于紧束缚理论,我们研究了石墨烯上磁性杂质的Anderson和Kondo模型。分析了不同的杂质位置。利用分波表象研究了杂质与导电电子之间的耦合性质。来自两个狄拉克点的成分在与杂质相互作用时混合。明确考虑了两种构型:吸附原子在一个原子上方(ADA),另一种情况是吸附原子在蜂窝中心上方(ADC)。对于ADA,杂质对A和B子格以及两个狄拉克点都是一种味道。对于ADC,杂质与杂质的旋量态的多味态耦合。我们证明了,对于一个3d磁性原子,$d_{z^{2}}$,($d_{xz}$,$d_{yz}$)和($d_{x^{2}-y^{2}}$,$d_{xy}$)分别与ADC情况下$C_{6v}$群的$Γ_{1}$,$Γ_{5} (E_{1})$和$Γ_{6} (E_{2})$表示(reps)耦合。这些代表的石墨烯的低音也得到明确的。对于ADA,我们计算近藤温度。
2010-06-09 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el
Bound states in boson impurity models
涉及多个粒子的束缚态的形成是许多有趣的量子物理现象的基础,例如Efimov物理或超导。在这项工作中,我们证明了存在无限个这样的状态的玻色子杂质模型。它们描述了与杂质耦合的自由玻色子,包括量子光学中一些最具代表性的模型。我们还提出了一个家庭的波函数来描述的束缚态,并验证它准确地表征所有参数制度,通过比较其预测与精确的数值计算的一维紧束缚哈密顿量。对于该模型,我们还分析了束缚态的性质,通过研究的物理量,如基态能量和本地化长度的标度关系,并发现一个非解析行为的耦合强度的函数。最后,我们讨论了如何在实验平台上,如光子晶体结构和光晶格中的冷原子测试我们的理论预测。
2015-12-22 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el quant-ph
Transport through an AC driven impurity: Fano interference and bound states in the continuum
使用Floquet形式主义,我们研究运输通过AC驱动的杂质在一个紧密的绑定链。所得结果对所有频率和势垒振幅都是准确有效的。在可比的批量带宽的频率,我们观察到的传输$T=0$,这是相关的Fano共振的现象,在连续的AC驱动的束缚态的故障。我们还证明了这些共振的位置和宽度可以通过调整驱动场的频率和振幅来修改。在高频下,共振与隧穿相干破坏现象之间存在密切关系。随着频率降低,在临界值以下不可能有更多的谐振,并且结果接近静态传输的简单时间平均值。
2017-03-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el