Asymmetry effects on the phases of RKKY-coupled two-impurity Kondo systems
本文研究了不对称性对RKKY耦合双杂质Kondo系统相态的影响,发现禁止电荷转移时相变具有鲁棒性,而电荷转移则将相变转变为交叉,并提出了相关实验方案。
2022-09-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Oscillation and suppression of Kondo temperature by RKKY coupling in two-site Kondo systems
我们应用我们最近开发的,自洽的重整化群(RG)方法的STM光谱的两个杂质近藤系统由两个钴原子连接的一维铜链的铜表面。该RG方法被发展用于描述Ruderman-Kittel-Kasuya-Yosida(RKKY)相互作用下多杂质Kondo系统的局域自旋屏蔽。使用一维链的RKKY相互作用,我们解释了实验观察到的近藤温度,$T_K(y)$,作为链的长度和相应的RKKY相互作用参数$y$的函数的抑制和振荡,无论是铁磁或反铁磁的RKKY耦合。
2016-12-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
RKKY coupling in graphene
我们研究了载体介导的交换相互作用,即所谓的RKKY耦合,在石墨烯中使用精确对角化的蜂窝晶格上的两个磁矩之间。通过使用石墨烯的紧束缚最近邻能带结构,我们避免了使用困扰狄拉克连续模型公式化结果的动量截止。我们提取的短和长的杂质-杂质距离的行为,并显示了几个更正早期的长距离的结果。在体中,RKKY耦合与$1/|{\bf R}|^3$成比例,并显示$(1+\cos(2{\bf k}_D\cdot {\bf R})$型振荡。A-A亚晶格耦合总是铁磁的,而A-B亚晶格耦合总是反铁磁的,并且是三倍大。我们还研究了锯齿形石墨烯纳米带(ZGNRs)的边缘效应,发现对于边缘上的杂质,RKKY耦合由于零能边缘态的局域化而呈指数衰减。对于ZGNR内部的杂质,快速恢复本体特性。
2010-05-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
RKKY and magnetic field interactions in coupled Kondo quantum dots
我们从理论上研究了两个独立的人工近藤杂质的输运性质。它们通过可调的Ruderman-Kittel-Kasuya-Yoshida(RKKY)相互作用耦合在一起。对于足够强的反铁磁RKKY相互作用,杂质态密度随面内磁场的增加而增加。这种效应可以用来区分反铁磁和铁磁RKKY相互作用。这些结果可能与解释Craig等人(cond-mat/0404213)最近实验的某些特征有关。
2004-04-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Zero-mode anomaly in the RKKY interaction on bipartite lattices
载流子介导的Ruderman-Kittel-Kasuya-Yosida(RKKY)相互作用在巡游磁性中起着重要的作用。在具有粒子-空穴对称性的二分晶格中,它的发展趋势一直受到人们的关注。特别是,最近制造的石墨烯很好地描述了紧束缚近似下的蜂窝晶格。我们用超对称量子力学研究了二分格点上的RKKY相互作用。超对称结构自然地区分了零模和有限能量下的成对态。在以前的文献中,零模的重要作用在很大程度上被忽略了,因为它们的测量在热力学极限下通常为零。利用实时和非实时两种形式,我们得到了相同的结论:不同子晶格上杂质自旋的RKKY相互作用总是反铁磁的。然而,对于同一子晶格上的杂质自旋,载流子介导的RKKY相互作用并不总是铁磁的。只有在没有零模的情况下,二分格上的符号规则才成立。我们的发现突出了零模式在二分格中的重要性。它们的意义需要进一步研究,并可能导致载体介导的磁性的重要进展。
2014-11-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
RKKY interaction in bilayer graphene
通过直接计算本征值和本征矢量表示下的格林函数,在四带模型下研究了未掺杂双层石墨烯中位于同一层(层内情况)和不同层(层间情况)的两个磁性杂质之间的RKKY相互作用.我们的研究结果表明,无论是内部和层间的RKKY相互作用的两个磁性杂质位于同一(相对)的子晶格总是铁磁(反铁磁)。此外,我们还发现了BLG中RKKY相互作用不寻常的长距离衰减。位于同一子晶格上的两个磁性杂质($J^{A_{n}A_{n}}(\mathbf{R})$和$J^{B_{n}B_{n}}(\mathbf{R)}$)之间的层内RKKY相互作用在较大的杂质距离下分别衰减为$1/R^{6}$和$1/R^{2}$,但当它们位于相反的子晶格上时,RKKY相互作用表现出$1/R^{4}$近似衰减。在层间情况下,位于同一子晶格上的两个磁性杂质之间的RKKY相互作用在大的杂质距离下表现出接近于$1/R^{4}$的衰减,但如果两个磁性杂质位于相反的子晶格上,则RKKY相互作用$J^{A_{1}B_{2}}(\mathbf{R})$和$J^{B_{1}A_{2}}(\mathbf{R)}$分别以接近于$1/R^{6}$和$1/R^{2}$的形式衰减。层内和层间RKKY相互作用具有各向异性振荡因子,其对于层内情况等于对于单层石墨烯的各向异性振荡因子。在弱层间耦合和强层间耦合极限下,我们的结果分别简化为SLG和BLG的RKKY相互作用。
2014-07-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Indirect RKKY interaction in armchair graphene nanoribbons
从理论上研究了扶手椅型石墨烯纳米带中磁性在位杂质之间的间接Ruderman-Kittel-Kasuya-Yosida(RKKY)耦合形式。计算是基于一个紧束缚模型与周期性边界条件的有限nanorigin系统。一个显着的Friedel振荡的依赖性的耦合幅度上的杂质的位置内的纳米尺度的量子尺寸效应所造成的被发现和调查。特别是,耦合的距离依赖性进行了分析。对于半导体纳米带,这种依赖性是指数状的,类似于Bloembergen-Rowland相互作用。特别是,对于金属纳米带,有趣的行为被发现为有限长度的系统,其中零能态作出重要贡献的相互作用。在这种情况下,耦合随距离的衰减可以明显更慢。
2012-11-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Electrical control and interaction effects of the RKKY interaction in helical liquids
研究了在外加电场诱导的Rashba自旋轨道耦合和电子-电子相互作用下,量子自旋霍尔绝缘体螺旋边态介导的RKKY相互作用.我们发现,在Rashba耦合的存在下,由螺旋边缘态诱导的RKKY相互作用不仅包含Heisenberg类和Dzyaloshinskiiii-Moria项,而且还包含原来不存在的向列型项,范围函数取决于Rashba耦合的强度。我们还表明,电子-电子相互作用改变的RKKY相互作用的强度,通过修改的权力的$1/|x|$依赖的范围功能。特别地,通过改变相互作用或Rashba耦合的强度,存在涉及在Luttinger液体参数$K=1/2$的值处的RKKY相互作用的符号变化的(杂质)量子相变。由于Rashba耦合的强度和螺旋边缘态的化学势都可以通过外部栅极电压进行电学控制,我们的结果不仅揭示了二维拓扑绝缘体边缘磁杂质关联的本质,而且为量子计算中操纵量子比特铺平了道路.
2015-02-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Symmetries and hybridization in the indirect interaction between magnetic moments in MoS$_{2}$ nanoflakes
我们研究了掺杂过渡金属二硫属化物的$p$三角片中磁性杂质间的Ruderman-Kittel-Kasuya-Yosida相互作用。潜在的对称性的作用暴露通过分析的相互作用作为杂质分离的函数沿曲折和扶手椅轨迹,在特定部分的样品。这些材料中的大自旋轨道耦合产生强烈的各向异性相互作用,包括可以相当大且可调的Dzyaloshinskiii-Moriya分量。我们认为杂质杂交到不同轨道的主机过渡金属和现场和空心网站吸附识别的具体特征。在现场的情况下,不同的组件的相互作用有相似的幅度,而对于空心网站,伊辛分量占主导地位。我们还研究了相互作用与空穴掺杂水平的依赖关系,这提供了进一步的可调谐性。我们的研究结果可以提供控制嵌入在这些材料中的磁性杂质阵列的螺旋长程自旋有序的方法。
2016-11-30 cond-mat.mes-hall
RKKY Interactions in Graphene Landau Levels
我们研究了磁性杂质在石墨烯上的RKKY相互作用,在这种情况下,电子光谱的朗道能级的形式。考虑了两种情况:非均匀应变的石墨烯和真实磁场中的石墨烯。最低的朗道能级增强了RKKY相互作用,当它们的间距$R$不超过磁性长度时,朗道能级形成了与自旋杂质结合的电子态,并对成对杂质自旋相互作用增加了强的非微扰贡献.除此之外,由于负能量朗道能级的微扰效应,发现相互作用以$1/R^3$的形式下降。基于这些结果,我们开发了简单的平均场论的两个系统,考虑到这样一个事实,即通常在最低的朗道水平的态密度是远远小于自旋杂质的密度。对于应变场的情况下,我们发现,该系统是正式的亚铁磁,但由于杂质结合电子的密度相对较低,净力矩非常小。然而,它们提高了转变温度。对于实场,如果场没有强到钉扎沿场的杂质自旋,则系统形成倾斜的反铁磁体。在后一种情况下,系统支持Kosterlitz无过渡的可能性进行了讨论。
2019-03-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Spin Helix of Magnetic Impurities in Two-dimensional Helical Metal
分析了三维拓扑绝缘体表面螺旋金属中磁性杂质间的Ruderman-Kettel-Kasuya-Yosida(RKKY)相互作用。除了常规的RKKY项,传导电子的自旋动量锁定也导致杂质自旋之间的显着的Dzyaloshinskiii-Moriya(DM)相互作用。对于磁性杂质链,DM项可以在表面上产生单手自旋螺旋。自旋螺旋线的旋向与表面出射狄拉克费米子的费米速度符号锁定。我们还表明,杂质自旋的极化可以通过控制稀磁杂质浓度的电压。
2010-01-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
The two-impurity Kondo model with spin-orbit interactions
研究了二维自旋轨道耦合传导电子的双杂质近藤模型。本文第一部分分析了Rashba型和Dresselhaus型自旋轨道相互作用对TIKM中Kondo和RKKY相互作用的影响,推广了H. Imamura { \em等}(2004)和J. Malecki(2007)。利用我们的研究结果,我们然后探讨从自旋轨道相互作用对非费米液体的量子临界跃迁之间的RKKY单重态和近藤屏蔽RKKY三重态。我们认为,自旋轨道相互作用在一定条件下产生的临界点线表现出相同的领导标度行为的普通TIKM。在本文的第二部分中,我们转移焦点,转向自旋轨道相互作用如何影响两个本地RKKY耦合自旋之间的纠缠的参数制度,直接近藤相互作用的竞争可以忽略不计的问题。使用的数据与两个自旋量子点图案化的门控InAs异质结构的设备,我们表明,门控自旋轨道相互作用可能会驱动一个最大纠缠态消失的纠缠,反之亦然(如测量的并发)。这对于使用RKKY相互作用来控制半导体异质结构中量子比特纠缠的非局域性的建议具有重要的意义。
2009-08-19 cond-mat.mes-hall
The importance of electron-electron interactions in the RKKY coupling in graphene
我们表明,载体介导的交换相互作用,所谓的RKKY耦合,在石墨烯中的两个磁性杂质的时刻之间的显着修改中存在的电子-电子相互作用。使用平均场近似的Hubbard- $U$模型,我们表明,$(1+\cos(2{\bf k}_D\cdot {\bf R})$振荡存在于散装的非相互作用的电子消失和幂律衰减变得更长的范围内增加电子相互作用。在锯齿形石墨烯纳米带中,任何有限的$U$的影响甚至更大,使得长距离RKKY耦合距离独立。将我们的平均场结果与第一原理结果进行比较,我们还提取了令人惊讶的大值$U$,表明石墨烯非常接近反铁磁不稳定性。
2010-03-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
RKKY interaction of magnetic impurities in multi-Weyl semimetals
本文系统地研究了带有任意电荷$Q$的Weyl半金属中两种磁性杂质之间的Ruderman-Kittel-Kasuya-Yosida(RKKY)相互作用.发现RKKY相互作用对$Q\geq2$具有本质的各向异性,其对费米能级和杂质分离的依赖性直接受电子电荷的控制.随着$Q$的增加,RKKY相互作用变得更加长程和各向异性,这使得有趣的磁序更容易形成,因此可能在自旋电子学中有重要的应用。
2017-07-02 cond-mat.mes-hall
RKKY interaction at helical edges of topological superconductors
本文研究拓扑超导体边缘附近磁性杂质的自旋行为,发现单杂质自旋沿边缘排列,双杂质间RKKY相互作用由Majorana边缘态介导并导致铁磁排列,可用于探测螺旋Majorana边缘态。
2023-04-15 cond-mat.mes-hall
Generalized Schrieffer-Wolff Transformation of 2 Kondo Impurity Problem
我们对Anderson双杂质哈密顿量进行了推广的Schriling-Wolff变换,研究了系统的低能自旋相互作用。二阶展开产生的标准近藤哈密顿量的两个杂质与额外的散射条款。在第四阶,我们得到著名的RKKY相互作用。此外,我们还发现了两个杂质之间的反铁磁超交换耦合和相关的近藤耦合。
2006-02-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Efficient two-color Floquet control of the RKKY interaction in altermagnets
Georgetown University(乔治城大学);University of Florence(佛罗伦萨大学)
本研究通过双色激光驱动高效调控交替磁体中的RKKY相互作用,实现对Heisenberg、Ising和DM相互作用的可调开关。
2026-09-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
The RKKY Interaction and the Nature of the Ground State of Double Dots in Parallel
结合从玻色子平均场论和Bethe模型,我们论证了平行耦合到单个有效沟道上的密集双量子点的基态是费米液体.我们通过研究量子点的电导、杂质熵和自旋相关性来做到这一点。特别地,我们发现零温电导符合费米液体物理学的一个标志--弗里德尔求和规则,并且杂质熵在零温极限为零,表明基态为单态.这一结论与许多数值重整化群研究相反。我们提出了一个可能的差异原因。
2010-12-05 cond-mat.mes-hall
RKKY interaction in Rashba altermagnets
本文研究了二维和三维 Rashba 交变磁体中两个杂质自旋间的 RKKY 相互作用,发现交变磁序导致 Ising 项出现 Fermi 面拍频和短程快速振荡等铁磁体中不存在的定性新特征,并解析给出了新长度尺度与系统参数的关系。
2024-09-02 cond-mat.mes-hall
RKKY interaction on the surface of three-dimensional Dirac semimetals
本文研究了位于三维Dirac半金属表面的两个磁性杂质之间的RKKY相互作用,该半金属在能带结构中具有两个Dirac节点。通过考虑到本地化自旋之间的交换相互作用的体积和表面的贡献,我们证明了表面的贡献一般占主导地位的体积一个在距离大于逆节点分离由于较弱的幂律衰减。我们发现一个强大的各向异性的表面项相对于被对齐沿节点分离轴或垂直于它的自旋。在许多杂质稀制度,这意味着形成准一维磁条正交的节点轴。我们还讨论了表面自旋混合项耦合电子自旋简并费米弧的影响。
2019-04-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Screening mechanisms in magnetic nanostructures
提出了一种屏蔽金属纳米结构中与传导电子局部交换耦合的多个磁矩的理论概念。考虑了一个量子限制的多杂质Kondo模型,它表现出有限尺寸效应、RKKY相互作用和Kondo物理之间的竞争。在弱耦合的限制下,Kondo关联被有限的系统尺寸切割;微扰理论可以用来导出低能有效模型,它是广义中心自旋形式。该理论成功地预测了基态的简并度、总自旋和自旋相关性,并确定了屏蔽通道的数目。这是一个有限的一维环上的两个杂质模型证明。密度矩阵重整化群计算证实了弱耦合下的物理图像。还研究了到RKKY和强耦合区的非平凡交叉。数值重整化群,量身定制的有限系统,用于检查交叉的热力学极限。
2015-10-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
RKKY interaction in Weyl semimetal nanowires
本文在 RKKY 理论框架内研究了外尔半金属纳米线表面局部杂质间的有效耦合,发现手性费米弧表面态介导的相互作用因自旋动量锁定形成不同主导通道,并解析了体态与表面态贡献的标度差异,确立了该体系在模拟自旋模型中的多功能平台地位。
2025-10-12 cond-mat.mes-hall
Multi-impurity Anderson model for quantum dots coupled in parallel
多个(N个)量子点并联耦合到同一单模导电沟道的系统可以被建模为单沟道N-杂质安德森模型。利用推广的Schriffi-Wolff变换,我们证明了在粒子-空穴对称点附近,局域矩区的有效哈密顿量是N-杂质S=1/2 Kondo模型.点之间的导带介导的RKKY交换相互作用是铁磁性的,并且在中间温度下将力矩锁定到最大自旋S=N/2基态。我们提供了RKKY相互作用的分析估计。在低温下,由于近藤效应,自旋被传导电子部分屏蔽到N/2-1/2。通过比较N-杂质Anderson模型磁化率的精确数值重整化群结果和S=N/2 SU(2)Kondo系统的精确Bethe-Anneal结果,我们发现在低温下量子点可以用有效的S=N/2 Kondo模型来描述.此外,Kondo温度与杂质N的数量无关。我们证明了自旋N/2基态以及相关的S=N/2近藤效应的鲁棒性,通过研究系统的稳定性相对于各种实验相关的扰动。最后,我们探讨了由这些微扰驱动的各种量子相变。
2006-04-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
RKKY quadratic and biquadratic spin-spin interactions in twisted bilayer graphene
本文研究扭转双层石墨烯中磁性杂质间RKKY二次与双二次自旋相互作用的竞争,通过微扰理论推导其表达式,发现可通过调节参数使双二次相互作用占主导,为观测非传统自旋有序提供可能。
2025-06-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Quantum Entanglement in the Two Impurity Kondo Model
为了量化两个杂质近藤系统中的量子纠缠,我们计算了系统的纠缠度、负纠缠度和冯诺伊曼熵.两个近藤杂质的纠缠被证明是由两个竞争的多体效应,近藤效应和Ruderman-Kittel-Kasuya-Yosida(RKKY)相互作用,$I$。由于基态的自旋-转动不变性,杂质之间的自旋-自旋关联唯一地决定了共存性和负性。发现杂质自旋之间存在一个临界的最小反铁磁关联,这是两个杂质自旋纠缠所必需的。讨论了双杂质Kondo问题的临界值与不稳定不动点的关系。具体地说,在固定点处,杂质自旋之间没有纠缠。只有当RKKY相互作用交换能$I$至少比近藤温度$T_K$大几倍时,才会产生纠缠(量子信息处理(QIP)是可能的)。根据杂质自旋-自旋关联给出了准等离子体的定量判据。
2005-09-29 cond-mat.mes-hall quant-ph
RKKY interaction in triplet superconductors: Dzyaloshinskii-Moriya-type interaction mediated by spin-polarized Cooper pairs
本研究探究p波三重态超导体介导的局域自旋间RKKY相互作用,发现其形式随序参量对称性变化,非幺正态会出现背景自旋磁化项与振荡的有效DM项,且可在DM项可忽略时产生非共线磁基态,为新型自旋构型与超导态表征提供了新途径。
2024-02-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
RKKY interaction mediated by a spin-polarized 2D electron gas with Rashba and altermagnetic coupling
本文利用格林函数方法,研究了由具备Rashba自旋轨道耦合和交替磁色散的自旋极化二维电子气介导的RKKY交换相互作用,揭示了面外与面内磁序下各交换项的振荡衰减规律及非线性依赖特性。
2025-09-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
RKKY coupling in Weyl semimetal thin films
本文在Ruderman-Kittel-Kasuya-Yoshida(RKKY)理论下研究了外尔半金属薄膜表面杂质自旋的有效耦合。如果自旋在同一表面上,它们的耦合反映了费米弧的各向异性和自旋-动量锁定。相比之下,当自旋在相对的表面上时,它们的耦合由费米弧和体态介导。在这种情况下,耦合是令人惊讶的强和强烈的厚度依赖性,最大值在最佳厚度。我们证明了我们的结果,使用解析解的状态在薄膜的几何形状,以及使用两个表面的递归格林函数分析的紧束缚模型。
2019-08-13 cond-mat.mes-hall
Anisotropic RKKY interactions mediated by $j=3/2$ quasiparticles in half-Heusler topological semimetal
本文在准二维几何条件下研究了半Heusler拓扑半金属中自旋为3/2的准粒子介导的RKKY相互作用。我们发现,虽然Kohn-Luttinger项会产生形式为${\cal H}_{\rm RKKY} \propto σ_{1,i} {\cal I}_{ij} σ_{2,j}$的广义海森堡耦合与对称矩阵${\cal I}_{ij}$,但添加小的反对称线性自旋轨道耦合项会导致Dzyaloshinskiii-Moriya(DM)与反对称矩阵${\cal I}'_{ij}$的耦合。我们证明,除了振荡依赖的距离,所有的耦合强度强烈依赖于两个杂质相对于晶格的相对取向。这产生了${\cal I}_{ij}$的强各向异性行为,使得仅通过以恒定距离围绕另一个杂质旋转一个杂质,我们可以看到RKKY耦合的进一步振荡。这种前所未有的效果是独特的,我们的系统结合了自旋轨道耦合与强各向异性费米表面。我们进一步发现,所有的RKKY条款有两个共同的特点:在他们的空间变化的地图,和一个复杂的跳动模式的tetraphical翘曲。有趣的是,所有这些特征在所有掺杂中都存在,我们在电子和空穴掺杂的情况下都看到了它们。此外,由于较低的维数结合不同的自旋-轨道耦合的影响,我们看到,只有一个对称的非对角项,${\cal I}_{xy}$和两个DM分量${\cal I}'_{xz}$和${\cal I}'_{yz}$是非零的,而其…
2020-02-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Selective generation and amplification of RKKY interactions by P-N interface
我们提出了一种物理机制,以产生和选择性地放大两个本地自旋之间的各向异性Rudermann-Kittel-Kasuya-Yosida(RKKY)相互作用。这个想法是结合的偏转的载流子速度的PN接口和锁定的速度,通过自旋轨道耦合的载流子自旋方向。我们提供了分析和数值结果来证明这种机制的表面上的拓扑绝缘体pn结。这项工作确定的P-N接口作为第二个旋钮,连同载流子密度,使独立控制的强度和各向异性的RKKY相互作用在很宽的范围内。这些发现可能与可扩展量子计算和双杂质量子临界性有关。
2018-12-06 cond-mat.mes-hall quant-ph
Strain-Modified RKKY Interaction in Carbon Nanotubes
对于低维的金属结构,如纳米管,局部磁性掺杂剂之间的交换耦合预计会随着分离而缓慢衰减。这种相互作用的长程特征在确定系统的磁序中起着重要作用。先前已经表明,相互作用范围取决于石墨烯和纳米管中的磁性掺杂剂的构象。在这里,我们研究的RKKY相互作用在碳纳米管的单轴应变的存在下,为一系列不同的杂质配置。我们表明,应变是能够放大或衰减的RKKY相互作用,显着增加某些相互作用的范围,并作为一个开关:有效地打开或关闭的相互作用。我们认为,单轴应变可以用来显着操纵碳纳米管中的磁相互作用,允许在未来的自旋电子器件的机械和磁性能之间的相互作用。我们还研究了石墨烯和纳米管之间的RKKY相互作用的衰减率的尺寸关系。
2015-05-12 cond-mat.mes-hall
Quenching of Impurity Spins at Cu/CuO Interfaces: An Antiferromagnetic Proximity Effect
观察到铜(Cu)和一氧化二铜(CuO)双层膜的磁导与传统带绝缘体衬底上的铜膜相比具有明显的特征。我们分析了2 K以上的数据在二维金属弱反局域化的理论,并建议自旋翻转散射的磁性杂质内铜抑制在Cu/CuO样品。很可能的结果意味着在Cu层内的反铁磁性的邻近效应,这可以在Ruderman-Kittel-Kasuya-Yoshida(RKKY)相互作用的框架中理解。低于1 K的数据,表现出缓慢的弛豫,让人想起自旋玻璃,与这种解释是一致的。
2011-08-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
RKKY interaction and intervalley processes in p-doped transition metal dichalcogenides
研究了p型掺杂过渡金属二硫族化合物MoS $_2$和WS $_2$中的Ruderman-Kittel-Kasuya-Yosida(RKKY)相互作用。我们认为磁性杂质与价带的Mo d轨道特征杂交。使用松原格林函数的形式主义,我们得到的两个杂质相互作用与他们的分离和化学势的系统,占重要的角度依赖性,反映了潜在的三角晶格对称性。在$Γ$点处包含价带谷导致相互作用的强烈增强。在不同对称点的谷之间转移动量的电子散射过程引起复杂的空间振荡图案。可变掺杂将允许探索这些材料表面上磁性杂质相互作用中相当有趣的行为,包括相互作用对称性的控制,这可以在STM实验中直接探测。
2014-09-26 cond-mat.mes-hall
Two-impurity helical Majorana problem
我们预测实验可访问的签名螺旋马约拉纳费米子在拓扑超导体耦合到两个量子点的本地矩制度(对应于自旋$1/2$杂质)。考虑到RKKY介导的体模和边缘模式的相互作用,后者导致远程反铁磁伊辛耦合,我们制定和解决这个两个杂质螺旋马约拉纳问题的低能量理论。特别是,我们表明,长时间的自旋动力学后,磁场淬火显示弱阻尼振荡与普遍的品质因数。
2015-02-12 cond-mat.mes-hall
Spin-spin correlations of magnetic impurities in graphene
利用Anderson模型研究了石墨烯中两个磁性吸附原子杂质之间的相互作用。用量子蒙特卡罗方法数值求解了双杂质Anderson哈密顿量。我们发现杂质间自旋极化率在低温下强烈增强,与著名的Ruderman-Kittel-Kasuya-Yoshida(RKKY)结果明显不同,该结果衰变为$R^{-3}$。
2014-10-30 cond-mat.mes-hall
Kondo Screening and Indirect Magnetic Exchange through a Conventional Superconductor Studied by the Density-Matrix Renormalization Group
本文利用DMRG和自旋SU(2)对称性研究两个量子自旋杂质耦合到s波超导链的相图,揭示奇偶距离导致的定性差异及部分近藤屏蔽双重态相,并证明系统几何结构对理解超导体中磁杂质相互作用和控制量子态性质至关重要。
2024-08-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Dynamical spin-spin coupling of quantum dots
通过对Anderson双杂质哈密顿量进行嵌套Schriling-Wolff变换,研究了旋转横向磁场作用下两个量子点之间的自旋-自旋耦合.作为旋转场的结果,我们预测了量子点之间的一种新的伊辛型自旋-自旋耦合机制,其强度可以通过旋转场的大小来调节。新联轴器的强度可与RKKY联轴器的强度相当。通过与弹性RKKY耦合的动力学耦合,我们可以可控地构造一个最大纠缠Bell态的四能级系统。
2013-08-28 cond-mat.mes-hall
Electric field control of spins in bilayer graphene: Local moment formation and local moment interactions
在Anderson杂质模型的平均场论下研究了双层石墨烯(BLG)上吸附原子的局域磁矩形成。的BLG电子的波函数诱导强的粒子-空穴的不对称性和带依赖性的杂交,这是不寻常的功能在杂质模型相图中的结果。我们还研究了不同的化学势的影响,以及不同的电场垂直于双层,后者修改的电子在BLG的状态密度,更重要的是,转移的杂质能量。我们发现,这导致制度的杂质相图中的局部时刻可以打开或关闭,通过施加适度的外部电场。最后,我们表明,RKKY相互作用的局部时刻可以通过调整化学势(也已建议在单层石墨烯),或更有趣的是,通过调整电场,使其引起的BLG的能带结构的变化。
2011-05-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Quantum correlations in nanostructured two-impurity Kondo systems
我们研究了由一对杂质自旋耦合到受限电子背景的纳米结构近藤系统的基态纠缠特性。类RKKY耦合和近藤效应之间的竞争决定了系统不同部分之间量子关联的发展。一个关键因素是电子填充由于限制。一个甚至电子填充导致类似的结果,发现以前的扩展系统,减少杂质自旋子系统的属性是唯一确定的自旋关联函数定义一个一维相空间。相反,奇数填充打破了自旋旋转对称性,展开了显示丰富纠缠特性的二维相空间,例如,杂质自旋之间的非局域关联的发展需要更大量的纠缠。作为一个实例,我们通过数值模拟在焦点处含有磁性杂质的椭圆量子相干来检验这些结果。
2012-07-24 cond-mat.mes-hall quant-ph
Resonant exchange interaction in semiconductors
我们提出了一个非微扰计算的间接交换相互作用的两个顺磁性杂质通过二维自由载流子气体的隧道势垒分离。新方法考虑了杂质吸引势产生的束缚态。计算结果表明,如果束缚杂质态能量位于由自由的2D载流子所占据的能量范围内,则由于共振隧穿,间接交换相互作用被强烈增强,并且超过了几个数量级,这是人们从传统的RKKY方法所期望的。
2013-07-03 cond-mat.mes-hall
Numerical package for QFT calculations of defect-induced phenomena in graphene
我们介绍了一种计算效率高的方法的基础上的路径积分形式主义来描述缺陷改性石墨烯。通过考虑整个布里渊区,我们的方法尊重晶格对称性,可用于调查短程和长程效应。所提出的方法的主要优点是,计算复杂度不会随着系统大小、缩放而增加,而是随着缺陷的数量而增加。作为我们的方法的演示,我们探索了石墨烯介导的多个磁性杂质之间的RKKY相互作用。我们的研究结果与早期的研究结果一致,表明相互作用的强度和符号取决于各种因素,如杂质分离,亚晶格排列,和系统掺杂。我们证明,挫折可以引入杂质自旋之间通过控制它们的相对位置,这种挫折可以打开和关闭通过调整系统的化学势。
2022-03-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Mass modification of itinerant carriers in RKKY oscillations induced by finite range exchange interactions
我们调查的Ruderman-Kittel-Kasuya-Yosida振荡的巡回载流子自旋密度在一个系统中,这些振荡出现只由于一个有限的分布的本地化的自旋。该系统代表了一个半无限的一维量子线与磁性杂质位于其边缘。与传统的点状交换相互作用模型不同,该系统中存在巡游载流子自旋密度振荡。我们{\it解析地}证明了当交换作用半径小于费米面上巡游载流子的波长时,振荡的长程行为与在相同交换作用半径的零极限下发生的振荡相同,但对于无限长的一维量子线,与原来的半无限系统相比,巡回载体的质量是由交换相互作用半径强烈修正的{\it}。在此基础上,我们对最近实验中所显示的表面Ruderman-Kittel-Kasuya-Yosida相互作用的方向性提出了一个建议:我们认为Ruderman-Kittel-Kasuya-Yosida相互作用的各向异性不仅是由巡游载流子{\it Fermi表面}的各向异性引起的,而且也是由磁性杂质{\it spin carrying atomic orbitals}的各向异性引起的。
2010-06-22 cond-mat.mes-hall
Néel vector and Rashba SOC effects on RKKY interaction in 2D $d$-wave altermagnets
South China Normal University(华南师范大学);China Mobile Communications Group Guangdong Co., Ltd. Dongguan Branch(中国移动通信集团广东有限公司东莞分公司)
研究揭示了反铁磁矢量和Rashba SOC对二维d-波反铁磁体RKKY相互作用的影响,发现新的DM成分及五种机制调控的自旋模型。
2026-01-14 cond-mat.mes-hall
Magnetic impurities on the surface of topological superconductor
研究了磁性杂质对超导Cu掺杂$Bi_{2}Se_{3}$奇宇称对表面的影响,该超导Cu掺杂$Bi_{2}Se_{3}$支持拓扑保护的具有线性谱的Majorana费米子表面态.我们发现,表面上的单个磁性杂质可以诱导出一对带隙局域束缚态。由于马约拉纳费米子的所谓伊辛性质,带隙态的能量对磁性杂质的取向极其敏感。计算了磁性杂质诱导的自旋织构,这种织构可以用自旋灵敏STM测量。我们还表明,通过马约拉纳费米子介导的磁性杂质之间的RKKY相互作用总是铁磁性的,足够密集的磁性杂质将发展长程磁序,并最终打破材料表面的时间反演对称性。
2013-01-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Tuning the electronic structure and magnetic coupling in armchair B$_2$S nanoribbons using strain and staggered sublattice potential
单层B $_2$ S最近已作为具有各向异性狄拉克锥的理想蜂窝状单层被公开。研究了在应变和交错亚晶格势作用下,扶手椅型B $_2$ S纳米带中两个磁性杂质磁矩之间的Ruderman-Kittel-Kasuya-Yoshida(RKKY)相互作用.利用精确的紧束缚模型,我们首先研究了具有不同边缘的无限长扶手椅型B $_2$ S纳米带(ABSNRs)在应变和交错势作用下的电子性质.由于不同的边缘形貌,ABSNRs表现出不同的电子和磁性行为。ABSNRs的带隙能量强烈依赖于所施加的交错电位,因此可以通过调节外部交错电位来设计ABSNRs的电子性质。通过调节外交错电位,可以观察到完全可逆的半导体(或绝缘体)到金属的转变,这可以很容易地在实验上实现。一个突出的特征是存在准平坦边缘模式,该模式与ABSNR中的体模隔离,属于$M=6p$族,其中$M$是ABSNR的宽度,而$p$是整数。准平带(QFB)在ABSNRs能量图中的位置可以通过施加面内应变来移动。在临界交错电位下,对于任意宽度的纳米带,QFB变为完美的平带。的RKKY相互作用具有振荡行为方面的应用交错电位和宽度的带,这样的两个磁性吸附原子随机分布在表面上的ABSNR的交错电位可以反转的RKKY从反铁磁性到铁磁性,反之亦然。我们的研究结果为基于ABSNRs的自旋电子学和赝自旋电子学器件的应用铺平了道路。
2019-06-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Persistent ferromagnetism and topological phase transition at the interface of a superconductor and a topological insulator
在s波超导体与三维拓扑绝缘体的界面处,磁涡旋和几何边缘处分别存在Ma- jorana零模和Majorana螺旋态.在这里,我们首先表明,一个单一的磁性杂质在这样的界面分裂的超导能隙外的一个给定的自旋通道的每个共振态,也诱导两个新的对称杂质态内的间隙。接下来我们发现,超导能隙的增加抑制了由BCS准粒子介导的两个界面磁性杂质之间的RKKY相互作用的振荡幅度和周期。在平均场近似下,铁磁居里温度基本上与超导能隙无关,这是由于短程铁磁和长程反铁磁相互作用之间的补偿效应引起的有趣现象.界面处的持久铁磁性使得在足够低的温度下实现了从非手征超导态到手征超导态的新型拓扑相变,为拓扑量子计算提供了一个新的平台.
2014-07-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Indirect magnetic signals mediated by a single surface band in Weyl semimetals
近年来,大量的输运现象表征了外尔半金属(WSMs)的表面态。为了产生这些现象,电子必须完成一个封闭的表面间轨道。由于实际材料中不可避免地存在杂质,杂质散射会破坏该轨道,从而限制了对WSM表面态的探测。在这里,我们调查的RKKY磁性杂质之间的相互作用,仅介导的一个单一的表面带,在半无限的WSM。研究发现,RKKY相互作用的特殊振荡和缓慢衰减规律可以作为信号来捕捉WSM表面态的色散性质。其基本物理机制可归因于两种效应:带边效应和表面带的弯曲效应,它们可以单独控制RKKY相互作用或相互竞争以产生更复杂的磁性行为。此外,带边效应与有限费米能一起将导致另一种有趣的振荡与殴打模式。这些结果与以往文献中表面态必须与体态(或其他不同自旋的表面态)耦合才能产生非零磁相互作用的结果有很大不同。与以往的表面态模型相比,该模型更具有实用性,有助于深入理解WSM的表面磁性。
2022-12-14 cond-mat.mes-hall
Ferromagnetism in chiral multilayer 2D semimetals
我们计算了手性多层二维半金属中存在稀浓度随机磁性杂质时的温度相关长程磁耦合,即,未掺杂的本征多层石墨烯。假设分离良好的磁性杂质之间存在载体介导的间接RKKY交换相互作用,而巡游载体介导杂质之间的磁性相互作用,我们利用有效手性哈密顿模型研究了本征多层石墨烯的磁性.我们发现由于石墨烯层的菱面体堆叠序列中态密度的增强,多层石墨烯的磁有序在连续极限下是铁磁的。的铁磁转变温度计算使用有限温度自洽场近似,并发现在实验范围内的杂质载流子耦合的合理值。
2017-02-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Helical order in one-dimensional magnetic atom chains and possible emergence of Majorana bound states
我们从理论上得到了在具有Rashba自旋-轨道耦合的一维或二维电子气上排列成一维链的局域磁性杂质自旋的相图。自旋之间的相互作用由Ruderman-Kittel-Kasuya-Yosida(RKKY)机制通过电子气介导。最近的工作预测,这样的系统可能内在地支持拓扑超导性时,螺旋自旋密度波形成的自旋,超导性是在电子气中诱导。我们分析,使用分析和数值计算技术,在这种情况下,这样的螺旋自旋状态是稳定的,在一个现实的情况下存在的障碍。我们表明,它变得不稳定的形成(反)铁磁畴,如果在杂质自旋位置$δR$的无序变得与费米波长。我们还研究了稳定性的螺旋状态对高斯潜在的电子系统中使用的图解方法的障碍。我们的研究结果表明,为了稳定的螺旋自旋状态,从而新兴的拓扑超导性,一个足够强的Rashba自旋轨道耦合,引起Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用,是必需的。
2014-07-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Floquet-driven indirect exchange interaction mediated by topological insulator surface states
本研究理论探究圆偏振光驱动下拓扑绝缘体表面磁性杂质链间的间接交换耦合,推导解析表达式,发现驱动可延长RKKY振荡周期并调节各类型耦合强度,为Floquet工程提供见解。
2024-07-19 cond-mat.mes-hall
Non-exponential long-range interaction of magnetic impurities in spin-orbit coupled superconductors
当磁性杂质之间的距离$r$大于超导体的相干长度时,超导体中磁性杂质的Ruderman-Kittel-Kasuya-Yosida(RKKY)相互作用呈指数衰减,因为这种相互作用是由准粒子介导的,准粒子的能谱中存在能隙。与此同时,自旋单态超导凝聚体总是被假定为对磁性杂质保持中性。然而,由于自旋-轨道耦合(SOC),库珀对获得了自旋-三重态相关态的混合物,这提供了杂质自旋和s波凝聚体之间的联系。结果表明,它的静态Goldstone模式介导的$1/r^2$相互作用的自旋在二维(2D)系统。这种效果被认为是在两个模型:一个干净的2D s-波超导体与强大的Rashba SOC和双层系统相结合的2D Rashba耦合电子气和s-波超导膜。预测的长程相互作用可以有一个强烈的影响,在超导磁杂质系统,预计主机马约拉纳费米子的自旋顺序。
2018-09-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Probing Magnetic and Triplet Correlations in Spin-Split Superconductors with Magnetic Impurities
本文用NRG研究磁性杂质邻近FMI/SC体系,发现最低偶宇称态因RKKY场与三重态关联而能量分裂,并给出双位点模型和单参数标度描述。
2024-02-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con