Spin-orbit coupling and Kondo resonance in Co adatom on Cu(100) surface: DFT+ED study
采用密度泛函理论和精确对角化方法,对Cu(001)表面上吸附的Co原子进行了多轨道Anderson杂质模型计算.当考虑自旋-轨道耦合时,对占据$n_d \approx$ 8的Co原子$d$ -壳层,发现了单重多体基态和近藤共振.微分电导的评价与扫描隧道显微镜测量的一个很好的协议。结果表明,自旋-轨道耦合在低维多轨道杂质近藤单态形成中起着重要作用。
2022-10-02 cond-mat.str-el
Renormalized spectral function for Co adatom on the Pt(111) surface
研究了磁性Co原子在Pt(111)表面吸附时的电子结构中的强库仑关联效应。利用一个实际的五d轨道杂质Anderson模型,通过第一性原理计算确定了低温下的参数,我们发现与LDA结果相比,电子结构发生了显著的变化.用完全旋转不变的库仑相互作用计算的谱函数与STM电导谱的准粒子区吻合得很好。利用计算的自旋-自旋关联函数分析了Co杂质轨道磁矩的形成。
2010-09-08 cond-mat.str-el
Kondo breakdown in a spin-1/2 chain of adatoms on a Dirac semimetal
我们考虑自旋为1/2的海森堡链通过近藤相互作用与二维狄拉克费米子耦合。近藤相互作用在\textit{decoupled}固定点处是无关的,导致存在近藤击穿相和近藤击穿临界点,该临界点将该相与重费米液体分离。我们得到这一结论的基础上的重整化群分析,大N计算以及广泛的量子蒙特卡罗模拟的虚场。我们提取的数量,如零偏压隧穿电导,这将是有关未来的实验涉及吸附原子的半金属,如石墨烯。
2020-05-20 cond-mat.str-el
Fano-Kondo Spin Filter
我们研究了一个由铁磁(FM)扫描隧道显微镜(STM)针尖耦合到金属表面与吸附原子组成的系统中的自旋相关电导。通过Doniach-Sunjic谱函数考虑了近藤共振。对于短的侧向针尖-吸附原子距离,由于近藤物理,量子干涉效应和铁磁性的尖端之间的相互作用,自旋分裂的Fano-Kondo线的形状出现在电导。一个强大的增强的Fano-Kondo轮廓的FM尖端的多数自旋分量观察。当尖端被放置在吸附原子上时,这给出了对于特定范围的偏置电压100%极化的电导。因此,该系统可以用作一个强大的发电机的自旋极化电流。
2009-04-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Orbital signatures of Fano-Kondo line shapes in STM adatom spectroscopy
我们研究了金属基底上磁性吸附原子STM光谱中Fano Kondo线形的轨道起源。为此,我们采用基于密度泛函理论的从头算输运方法,通过局域关联增强,计算了Co原子在(001)和(111)Cu表面的低偏压隧道谱.为了将不同的$d$ -轨道与不同的Fano线形状相关联,我们仅将单个$3d$ -轨道而不是整个Co $3d$ -壳层相关联。我们发现,近藤峰出现在不同的$d$ -水平确实引起不同的Fano功能的电导谱。因此,测量的Fano特征的形状允许得出一些关于负责近藤共振的轨道的结论,尽管实际形状也受到温度,有效相互作用和电荷波动的影响。与一个简化模型的比较表明,线的形状主要是通过相关的$d$轨道和$sp$型轨道的Co原子的隧道路径之间的干扰的结果。非常重要的是,Fano特征的振幅在轨道之间变化很大,其中$3z^2$轨道具有迄今为止最大的振幅,这是由于其与$s$型传导电子的强直接耦合。
2016-01-07 cond-mat.str-el
Spin-dependent beating patterns in thermoelectric properties: Filtering the carriers of the heat flux in a Kondo adatom system
我们从理论上研究了自旋极化二维电子气中近藤吸附原子与STM针尖杂交的热电性质。这样的设置内的单杂质安德森模型结合原子方法的格林函数。由于费米波数的自旋依赖性的电导和热导,连同热电势和洛伦兹数揭示作为STM尖端位置的函数在近藤制度的拍频图案。特别是,通过调整相对于吸附原子附近的尖端的横向位移,温度和吸附原子水平的位置,可以通过电荷和自旋改变塞贝克系数的符号。这开启了类似于为电流建立的热通量的微观控制的可能性。
2014-11-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Scanning tunneling spectroscopy of a magnetic atom on graphene in the Kondo regime
研究了磁性吸附原子在石墨烯上的近藤效应。采用非平衡格林函数方法,在从玻色子平均场近似下,计算了局域态密度和电导。对于掺杂的石墨烯,近藤相始终存在。令人惊讶的是,两种近藤政权被发现。但对于未掺杂的石墨烯,只有当吸附原子的能级超过临界值时,才存在近藤相。电导与LDOS相似,因此,LDOS中的近藤峰可以用扫描隧道光谱观察到。此外,在STM尖端和石墨烯之间存在直接耦合的情况下,取决于耦合位点,电导可以显著增强。
2009-05-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Tuning a two-impurity Kondo system by a moiré superstructure
本研究通过调控Mn原子在MoS$_2$/Au(111)莫尔超结构上的位置与间距,实现了双杂质近藤系统的交换作用调谐,并发现单重态-三重态分裂对莫尔结构高度敏感,揭示自旋与多导电子通道的耦合。
2023-01-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Kondo physics of magnetic adatoms on metallic surfaces when the onset of the surface conduction density of states crosses the Fermi level
本文研究了Cu、Ag和Au的(111)面的Shockley态$D_s$的起始态在磁性杂质沉积于其上时的近藤效应中的作用。当$D_s$接近费米能级$E_F$时,通过压缩(拉伸)金属样品可以完成的事情,我们发现杂质的大多数热力学和动力学性质以非平凡的方式受到影响。我们用一个通用的Anderson杂质模型来模拟系统,并用数值重整化群(NRG)技术来求解。特别地,杂质对磁化率和熵的贡献作为温度的函数呈现负值,并且以对数形状缓慢地趋于零。此外,我们还发现,即使在近藤制度下,当$D_s\sim E_F$时,费米能级处的谱密度权重也会受到抑制。结果,通过杂质的电导被单位值$2e^2/h$的接近$25\%$强烈地降低。最后,我们分析了这些功能在现实系统中,如在文献中报道的Co Ag(111)。
2019-10-11 cond-mat.str-el
Measuring spin and charge correlations via tunneling-current conductance fluctuations
扫描隧道显微镜是研究单电子激发的最有力的光谱工具之一。我们表明,电导波动,或噪声的电导,隧穿电流到一个相互作用的电子系统是由密度-密度和自旋-自旋相关。这使得人们可以通过标准的实验隧道方法来探测两粒子的性质(可伸缩性)和集体激发。我们从理论上证明了这一点,使用一种新的多体计算的多中心近藤问题,包括磁性原子之间的直接和间接交换。给出了一个在近藤机制中,用扫描隧道显微镜观察到的单个磁性吸附原子周围的两粒子关联的例子。的空间依赖性的电荷和自旋的相关性,包括形成的近藤云的自旋部门,示出。
2009-02-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Fano interference and a slight fluctuation of the Majorana hallmark
根据Phys.Rev.B84,201308(R)(2011),在拓扑相中与足够长的Kitaev链的一个边缘结合并连接到量子点的隔离Majorana态导致$1/2$在零偏压下的鲁棒透射率。在这项工作中,我们表明,可以通过使用一个金属表面托管两个吸附原子的情况下,有一个缺乏对称性的法诺效应,这是可行的耦合Kitaev链,这些吸附原子之一,可以实现这样的标志的去除。因此,为了通过实验检测该特征,应该应用以下两阶段程序:(i)首先,附接到吸附原子,必须将AFM尖端锁定在相反的栅极电压(水平的对称失谐)中,并通过STM尖端测量零偏压电导;(ii)此后,在交换栅极的情况下重复电导的测量。对于远离费米能的失谐的绝对值和在强耦合尖端-宿主的情况下,这种方法在透射率中揭示了置于零偏置的持续下降并且不受上述排列的影响,但是其特征在于幅度在$1/2$周围略微波动。然而,在作为探针的尖端的情况下,从Kitaev链去耦的吸附原子变得完全惰性,没有观察到波动。因此,STM针尖必须与“主体+吸附原子”系统放在同一个基础上考虑。因此,我们发现,尽管这两个马约拉纳下降之间的差异很小,作为对称失谐的函数的零偏置透射率产生两个不同的行为,其中之一是不可预测的标准法诺理论。因此,为了获得这种非平凡的Fano干涉模式,应该放弃STM尖端充当探针的假设。
2014-03-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Kondo effect of magnetic impurities on nanotubes
磁性杂质对纳米接触的弹道电导的影响,在最近的工作中建议,服从从头计算研究\cite{naturemat}。我们的方法通过常规的密度泛函计算自旋和对称性相关的电子散射相移,随后由随后的数值重整化群解安德森模型-其成分和参数的选择,以便重现这些相移。我们应用这种方法来研究近藤零偏压异常,将引起的弹道电导完美的金属(4,4)和(8,8)单壁碳纳米管,理想地连接到铅在两端,由外部吸附的钴和铁吸附原子。这些杂质的不同的自旋和电子结构的预测,导致各种近藤温度,一般远低于10 K,并在零偏置导致范诺电导最小值的通道之间的干扰。
2012-01-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Temperature dependence of electronic transport through molecular magnets in the Kondo regime
在近藤制度中,有限温度的影响,通过纳米系统表现出单轴磁各向异性D,如分子磁体,吸附原子,或量子点侧耦合到一个大的自旋进行了分析。通过全密度矩阵数值重整化群方法计算了线性响应电导作为温度T、磁各向异性D和分子核自旋与轨道能级之间的交换耦合J的函数。结果表明,这样的系统显示两阶段的近藤效应作为温度的函数和作为交换耦合J的函数的量子相变。此外,额外的峰被发现在线性电导的温度的顺序T \sim |J|和T \simD。电导随温度的变化与交换耦合J的符号密切相关。
2013-01-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
First-principles Calculation of the Single Impurity Surface Kondo Resonance
通过第一性原理计算,计算了Cu(111)表面和体原子的波函数以及它们与Co原子的杂化能,包括Co原子对Cu(111)表面和体原子的散射能.通过分析计算的杂化能,我们发现体原子态对近藤温度的贡献占主导地位,这与最近的实验结果一致.此外,我们还计算了扫描隧道显微镜(STM)的隧道电导,并将我们的结果与最近对Cu(111)表面中Co杂质的实验进行了比较。良好的定量协议被发现在短的平行杂质尖端距离(< 6 A)。我们的研究结果表明,需要一个新的制定的问题,在更大的距离。
2006-10-12 cond-mat.str-el
Spin-selective transport in a correlated double quantum dot-Majorana wire system
本文利用数值重整化群方法研究铁磁隧道结中双量子点与马约拉纳线的耦合系统,揭示自旋分辨隧穿、近藤效应与马约拉纳模的竞争机制,发现微小自旋极化即可导致电导自旋极化的显著变化。
2024-02-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Evidence for chiral superconductivity on a silicon surface
该研究利用扫描隧道显微镜/谱学等手段研究Sn/Si(111)体系的超导态,发现多项特征证据,暗示其可能是一种非传统手性d波超导体。
2022-10-12 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
From density functional to Kondo: magnetic impurities in nanotubes
纳米接触、扫描隧道显微镜(STM)和涉及磁性原子或分子的金属断裂结中的低温电子电导是一个不断发展的领域,具有重要的未解决的理论问题。虽然接触几何形状和电子结构之间的详细关系,需要一个定量的从头算方法,如密度泛函理论(DFT),近藤多体效应的杂质自旋与金属电子的耦合随之而来的最适当的解决,制定一个广义安德森杂质模型,例如,数值重整化群(NRG)方法来解决。由于目前没有无缝的计划,可以准确地执行该计划,我们在最近几年设计了一个系统的方法,半定量地连接DFT和NRG。我们将此DFT-NRG方案应用于具有磁性吸附原子(Co和Fe)的单壁(4,4)和(8,8)纳米管的理想电导,在纳米管的内部和外部,并且具有单个碳原子空位。一个丰富的场景出现,近藤温度一般在开尔文范围内,电导异常范围从一个单一的通道最大到破坏性的Fano干扰取消两个通道的总数四个。产生最高近藤温度(几十开尔文)和可测量的零偏置异常的配置是最窄的纳米管内的Co或Fe杂质。单原子空位具有自旋,但预测了很低的近藤温度。几何,电子,和对称性的因素影响这种变化都是可访问的,这使得这种方法在方法上的指导性和突出了许多微妙的和困难的点,在纳米接触的近藤效应的第一性原理建模。
2014-01-07 cond-mat.str-el
Disentangle Intertwined Interactions in Correlated Charge Density Wave with Magnetic Impurities
研究通过STM/STS和DFT揭示磁性杂质与CDW簇的位点依赖电子态相互作用,发现轨道杂化抑制莫特绝缘体并提出控制纠缠相互作用的可能性。
2025-12-31 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
The graphene sheet versus the 2DEG: a relativistic Fano spin-filter via STM and AFM tips
我们从理论上探讨的状态密度(LDOS)探测的STM针尖的2D系统托管的吸附原子和亚表面杂质,都电容耦合到AFM针尖和穿越反平行的磁场。分析了两种设置,单层石墨烯和二维电子气(2DEG)。AFM针尖将杂质水平设置在费米能,其中出现两种相反的行为:石墨烯的Fano因子发散,而在2DEG中它接近于零。结果,LDOS的自旋简并性仅在石墨烯系统中被提升,特别是对于Fano干涉的不对称机制。这种限制的后果是一个违反直觉的现象,它包括一个占主导地位的Fano因子,由于即使有一个较强的STM吸附原子耦合的亚表面杂质。因此,我们找到了一个完整的极化电导,只需垂直位移的STM尖端的位置。据我们所知,我们的工作是第一个提出Fano效应作为石墨烯中过滤自旋的机制。这一特征源于能带结构中的无质量狄拉克电子,并允许我们将石墨烯主体用作相对论性Fano自旋过滤器。
2013-08-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Spin selective transport through Aharonov-Bohm and Aharonov-Casher triple quantum dot systems
我们计算了在两组不同的条件下通过三个量子点的系统的电导,这两组条件导致在施加磁场下的自旋过滤效应。在其中一个中,自旋被定位在一个量子点中,如Delgado等人[Phys. Rev. Lett. 101,226810(2008)]。在另一个,所有的点是等效的对称性和系统是受Rashba自旋轨道耦合。我们使用一个简单的有效哈密顿量的低能子空间解决这个问题,提高了以前的结果的准确性。结果表明,在已有的参数估计和足够高的磁场下,与近藤物理有关的关联效应所起的作用较小。这两个系统都导致了一个可调的磁场“自旋阀”。
2010-07-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Renormalization of single-ion magnetic anisotropy in the absence of Kondo effect
与量子自旋的单离子磁各向异性相关的非弹性自旋翻转激发,可以通过近藤交换耦合到衬底中的传导电子来强烈地重整化,如最近所示的情况下的Co吸附原子的CuN $_2$岛。在这种情况下,微分电导谱显示零偏置异常由于双简并基态的近藤效应,和有限偏置阶跃功能,由于自旋翻转激发。在这里,我考虑自旋为1的量子磁体具有正的单轴各向异性,基态是非简并的,因此近藤效应不会发生。然而,尽管在基态中完全不存在近藤效应,但由于量子自旋与传导电子的杂化的交换耦合而引起的非弹性自旋激发的重整化仍然发生。此外,我表明,远离粒子-空穴对称性,电荷波动有类似的效果近藤交换耦合,导致自旋翻转激发的重整化。然而,与近藤交换的重正化相反,电荷波动导致不对称光谱,对于强电荷波动可以模仿Fano行为。
2018-02-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el