Magnetic Field Universality of the Kondo Effect Revealed by Thermocurrent Spectroscopy
通过电导来研究近藤关联量子点的低温磁场标度是一个具有挑战性的实验问题。在这里,我们将展示如何探测这在非线性热电流光谱应用到一个分子量子点在近藤政权。我们的研究结果表明,偏置依赖的热电流是一个敏感的探针的普遍近藤物理,直接测量分裂的近藤共振在磁场,并开辟了可能性调查纳米系统远离热和电平衡。
2022-04-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Nuclear magnetic resonance probes for the Kondo scenario for the 0.7 feature in semiconductor quantum point contact devices
我们提出了一种基于核弛豫和奈特位移测量的探测器,用于半导体量子点接触(QPC)器件中“0.7特征”的近藤方案。我们表明,在QPC中的束缚电子的存在下,将导致一个更高的核弛豫速率相比,通过交换自旋与传导电子的核弛豫。此外,我们表明,这种核弛豫的温度依赖性是非常非单调的,而不是线性T弛豫与传导电子耦合。我们提出了一个定性分析的额外的松弛由于核自旋扩散(NSD)和研究在何种程度上NSD影响我们的方法的有效性范围。结论是,核弛豫,结合奈特位移测量,可以用来验证是否0.7的功能确实是由于在QPC中的束缚电子的存在。
2008-06-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Kondo resonance in a multi-probe quantum dot
从理论上分析了直接探测相互作用量子点局域态密度(LDOS)中近藤共振的可能途径。通过将第三和/或第四引线非常弱地耦合到双探针量子点,并通过这些额外的链接测量微分电导,我们表明近藤峰直接映射到从第三链接测量的微分电导上。我们分析的条件下,这种检测近藤峰LDOS是可能的。
2001-05-21 cond-mat.mes-hall
Tunable Non-local Coupling between Kondo Impurities
研究了近藤机制下两个横向量子点之间Ruderman-Kittel-Kasuya-Yosida(RKKY)交换相互作用的调谐机制。在零磁场,我们观察到的近藤共振的预期分裂和测量的RKKY相互作用强度J作为两个近藤温度之间的不对称性的函数。在有限的磁场下,我们观察到量子点之间的手征耦合的近藤棋盘和探测交换相互作用的存在,通过分析近藤温度与磁场。
2011-02-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Tunneling spectroscopy of Majorana-Kondo devices
我们研究了Luttinger液体纳米线连接到一个共同的介观超导岛系统的局域态密度(LDOS),其中Majorana束缚态引起不同类型的拓扑近藤效应.我们发现,电子相互作用增强了低能量LDOS在靠近岛的引线,由于近藤物理,可以在隧穿实验中探测不寻常的指数。
2014-12-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Spin current at a magnetic junction as a probe of the Kondo state
本文研究了铁磁绝缘体和沉积在正常金属上的磁性杂质之间的结中的自旋塞贝克效应和自旋抽运。通过数值重整化群计算,我们发现近藤效应增强了自旋流。该自旋电流通过与近藤温度相当的温度或磁场的增加而被抑制。我们的结果表明,自旋输运可以作为强关联系统中自旋激发的直接探针。
2021-09-07 cond-mat.mes-hall
Non-Zeeman splitting for a spin-resolved STM with a Kondo adatom in a spin-polarized two-dimensional electron gas
本文从理论上研究了近藤吸附原子和STM探针作用下自旋极化二维电子气的自旋分辨局域态密度。利用格林函数方法和无限库仑关联极限下的原子近似,得到了系统低温区的SR-LDOS解析表达式。这个正式的结果是由吸附原子散射和Fano干涉引起的相移。的SR-LDOS的探针位置和不同的Fano因子的函数进行了研究。我们的研究结果提供了一种替代的方式来自旋分裂的近藤共振,而不使用巨大的磁场,通常需要在吸附原子系统的特点是大近藤温度。我们观察到一个非塞曼自旋分裂的近藤共振在总LDOS,与一个自旋组件钉扎周围的主机费米能级。有趣的是,该结果与Phys.Rev.B82,020406(R)(2010)中报道的最近实验数据一致。
2012-11-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Quantum noise in carbon nanotubes as a probe of correlations in the Kondo regime
在大多数情况下,介观导体中的电子激发在平衡附近可以用非相互作用的朗道准粒子来描述。这使得在线性政权的传输特性的一个很好的理解。然而,相互作用的作用,在非平衡性质超出这一制度仍有待建立。一个典型的例子是近藤多体态,其可以在低于近藤温度$T_K$的温度下在碳纳米管(CNT)量子点中实现。由于碳纳米管具有自旋和轨道量子数,通过调节碳纳米管的简并度和填充因子,可以研究二次简并SU(2)近藤效应和四次简并SU(4)态.本文综述了近藤关联态在低频和高频下的量子噪声测量,并展示了当前的噪声测量如何对近藤关联态的相互作用效应和动力学产生新的认识。
2019-09-13 cond-mat.mes-hall
Kondo Screening Cloud and Charge Quantization in Mesoscopic Devices
我们提出通过测量耦合到小量子点的一维系统中的电荷量子化来探测Kondo屏蔽云的有限尺寸xi_K。当系统中的化学势在零温度下变化时,当系统尺寸L与xi_K相当时,应该观察到由近藤效应控制的电荷阶跃。我们证明,如果采用标准Kondo模型,电子数为奇数或偶数的库仑阻塞谷宽度之比是xi_K/L的普适标度函数.
2008-01-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Resolving the nonequilibrium Kondo singlet in energy- and position-space using quantum measurements
近藤效应是强关联物理学的一个标志,其特征是在低温下在磁性杂质周围形成扩展的单重态云。虽然近藤云存在的许多含义已经得到证实,但单态云本身的存在尚未得到直接证明。我们建议这样一个演示的路线,通过考虑一个没有经典的模拟,但仍然是实验测量的观察:“单重态”,或投影到特定的纠缠两粒子状态。使用近似的理论参数,我们表明,这是可能的,以构建高度特定的能量和位置分辨探针的近藤相关性。此外,我们考虑了一个量子输运设置,可以驱动偏离平衡的偏置电压。在那里,我们发现,单重态的重量增加电压,即使近藤效应被削弱,这暴露了一个明显的非平衡机制的产生近藤类纠缠,是本质上不同于其平衡对应。
2021-06-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Proposed Rabi-Kondo Correlated State in a Laser-Driven Semiconductor Quantum Dot
单电子带电量子点与巡游电子之间的自旋交换导致了近藤关联的出现。当量子点被弱激光共振驱动时,所产生的发射光谱允许直接探测这些相关性。在交换作用消失和强激光驱动的相反极限下,量子点在单自旋态和光学激发态之间表现出相干振荡。在这里,我们表明,强交换和非微扰激光耦合之间的相互作用,导致形成一个新的非平衡量子相关态,其特征在于激光诱导的二次自旋屏蔽云的出现,并检查的发射光谱的影响。
2013-10-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Universality of the Kondo Effect in a Quantum Dot out of Equilibrium
研究了在外加交流电场驱动下量子点中的近藤效应。近藤效应可以通过测量施加在点上的辅助直流偏置$V_{dc}$引起的直流电流来探测。在不存在交流扰动的情况下,已知相应的微分电导$G(V_{dc})$在$V_{dc}=0$处表现出尖锐的峰,这是近藤效应的表现。在平衡态中,只有一个能量标度,即近藤温度$T_K$,它控制着系统的所有低能物理; $G$是$eV_{dc}/T_K$的一些通用函数。我们表明,点的平衡也具有普遍的行为:电导$G$取决于交流场仅通过两个无量纲参数,这是频率$ω$和振幅的交流扰动,两者除以$T_K$。我们发现解析的$G$对这些参数的普遍依赖的大,小频率渐近线。所得到的结果使我们能够预测的行为的电导在交叉制度$\hbarω\sim T_K$。
2000-03-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Interacting Quantum Dot Coupled to a Kondo Spin: A Universal Hamiltonian Study
我们研究了一个由“普适哈密顿量”描述的耦合到近藤自旋的介观相互作用量子点。点内的铁磁交换相互作用导致基态自旋的逐步增加;近藤相互作用对这种斯通纳阶梯进行了非平凡的修改。我们发现,自旋跃迁步骤移动到较低的值的交换耦合弱近藤相互作用,但移动回足够强的近藤耦合。通过在定制的好自旋基础上对角化系统哈密顿量,并在弱和强近藤耦合极限下解析地解决了这个问题。近藤和铁磁交换的相互作用可以用实验可调参数来探测。
2008-02-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el nucl-th
Kondo screening cloud and the charge staircase in one-dimensional mesoscopic devices
我们提出通过测量耦合到小量子点的一维系统中的电荷量子化来探测Kondo屏蔽云的有限尺寸xi_K。当系统中的化学势μ在零温度下变化时,当系统尺寸L与xi_K相当时,应该观察到电荷阶跃,其位置在由近藤效应控制的μ值处。我们证明,如果采用标准Kondo模型,电子数为奇数或偶数的库仑阻塞谷宽度之比是xi_K/L的普适标度函数.如果我们考虑电子-电子相互作用在一个单一的通道线,这个比例也取决于有效的Luttinger模型的参数;此外,标度是弱违反了边际体相互作用。对于嵌入环中的量子点的几何形状,我们证明了电荷阶跃对通过环的磁通量的依赖性由近藤屏蔽云的大小控制。
2008-01-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Three-terminal transport through a quantum dot in the Kondo regime: Conductance, dephasing, and current-current correlations
研究了三端量子点在强相互作用极限下的非平衡输运性质。在低温下,近藤共振产生于量子点中的局域电子与源极和漏极引线中的传导电子之间的反铁磁耦合。已知的是,局域态密度可通过在(弱耦合的)第三引线处测量的微分电导来获得。在这里,我们考虑多端电流-电流相关性(在两个不同端子处测量的散粒噪声和互相关)。我们讨论了一些外部参数:偏置电压,磁场和磁化的引线上的电流相关性的依赖关系。当近藤共振分裂通过固定两个引线之间的电压偏置,散粒噪声显示出一个非平凡的依赖于施加到第三个引线的电压。我们发现,电流的互相关比电导更敏感的外观的外部磁场。当引线是铁磁性的,并且它们的磁化沿相反方向指向时,我们发现互相关减小。此外,我们报告的两个终端的几何形状时,第三引线起着一个虚构的电压探针的作用,在近藤状态的失相的效果。
2005-01-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Competition between quantum spin tunneling and Kondo effect
量子自旋隧穿(QST)和近藤效应是两种截然不同的量子现象,它们对量子化自旋产生相同的效应,即磁化淬灭。然而,这种猝灭的性质是非常不同的,使得QST和近藤效应相互竞争。重要的是,QST和Kondo都在光谱函数中产生了非常典型的特征,可以通过单自旋扫描隧道光谱来测量,从而可以探测从一个区域到另一个区域的交叉。我们模拟这种交叉,以及由此产生的变化,在运输,使用非微扰处理的广义安德森模型,包括磁各向异性,导致量子自旋隧道。我们预测,在零磁场下,整数自旋可以具有由量子自旋隧穿驱动的分裂近藤峰。
2016-07-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Transport Spectroscopy of a Kondo quantum dot coupled to a finite size grain
我们分析了一个简单的设置,其中一个量子点是强连接到金属颗粒或有限尺寸的导线和弱连接到两个正常的引线。近藤屏蔽云基本上是在强耦合的晶粒中发展的,而两个弱连接的水库可以用作传输探针。由于传输通道和屏蔽通道几乎是解耦的,这样的设置允许更容易地获得有限尺寸近藤效应的测量。
2006-09-20 cond-mat.mes-hall
Jahn-Teller / Kondo Interplay in a Three-Terminal Quantum Dot
在量子点电路中,强耦合引线中的屏蔽电子云将与人造原子的状态杂交。利用三端几何,我们直接探测了具有近藤耦合的量子点的原子结构。我们的测量结果表明,这种混合系统的行为作为一个非线性实体与轨道简并。几何畸变降低了对称性,降低了能量,并提高了简并性--Jahn-Teller效应。
2006-09-26 cond-mat.mes-hall
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
Spin dependent conductance of a quantum dot side attached to topological superconductors as a probe of Majorana fermion states
提出利用侧向连接拓扑超导体的量子点在库仑与 Kondo 区的自旋极化输运探测 Majorana 态,揭示零偏压异常、库仑线分裂及弱耦合下 Kondo 探针的优势。
2017-12-13 cond-mat.mes-hall
Interfering tunneling paths through magnetic molecules on superconductors: Asymmetries of Kondo and Yu-Shiba-Rusinov resonances
超导体上的磁性吸附物在超导能隙内诱导YSR束缚态,在超导体外诱导Kondo共振。当用扫描隧道光谱探测时,相关的微分电导谱经常表现出特征偏压不对称性。在这里,我们观察到相关的变化Kondo和YSR的不对称性整个铁卟啉分子吸附在铅(111)。我们发现,这两种不对称性起源于通过自旋携带轨道和最高占据分子轨道(HOMO)的干涉隧穿路径。这个模型的有力证据来自HOMO的节面,其中隧穿揭示了对称的近藤和YSR共振。我们的结果建立了一个重要的机制,近藤和YSR线型的不对称性。
2020-07-23 cond-mat.mes-hall
From Weak Antilocalization to Kondo Scattering in a Magnetic Complex Oxide Interface
对电阻的量子修正可以作为材料磁景观的敏感探针。例如,时间反转的电子路径之间的干涉引起弱的局域化效应,这可以提供关于自旋和轨道运动之间的耦合的信息,而近藤效应对自旋杂质的存在敏感。在这里,我们使用低温磁输运测量揭示了从弱反局域化(WAL)近藤散射在SrTiO $_3$和莫特绝缘体NdTiO $_3$之间的界面处形成的准二维电子气的过渡。这种转变随着NdTiO $_3$层厚度的增加而发生。近藤散射和WAL的分析指出,存在原子尺度的磁性杂质共存的扩展的磁性区域,通过强磁交换相互作用影响运输。这导致了不同的磁阻行为,可以作为一个敏感的探针的磁性在两个维度。
2020-07-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Josephson effect through a multilevel dot near a singlet-triplet transition
研究了两个量子点电子之间存在交换耦合的二能级量子点的约瑟夫森效应。在交换耦合驱动的单重态-三重态跃迁区域,计算了超导能隙--交换耦合平面内的超导相关系,并绘制了相图。在我们的研究中,两种配置的点-铅耦合被认为是:一个有效地只有一个通道耦合到点,和其他的两个点轨道有相反的奇偶性。在弱耦合极限下的微扰分析表明,系统经历了从0到$π$(负临界电流)的跃迁行为,这取决于轨道的奇偶性和点电子之间的自旋相关性。强耦合制度的数值重整化群方法,它首先描述了近藤关联由于点-铅耦合和交换耦合的超导性的情况下处理。在超导性的存在下,多体关联,如两阶段的近藤效应竞争的超导性和间隙和相关的近藤温标之间的比较允许预测的基态的系统和约瑟夫森电流的相图的丰富多样性。数值计算预测,我们的系统可以表现出近藤驱动的0- $π$ -0或$π$ -0- $π$双跃迁,更有趣的是,如果满足适当的条件,近藤辅助的$π$结可以出现,这与通常认为的近藤效应打开一个共振能级,使0结。我们的预测可以通过实验来验证,因为巴克西富勒烯夹在两个超导体之间。
2010-01-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Spin-selective tunneling from nanowires of the candidate topological Kondo insulator SmB6
将相对论物理学引入量子隧穿可以导致奇异的行为,例如通过克莱因隧穿的完美传输。在这里,我们探测自旋动量锁定的相对论费米子的隧穿特性的设计和实施的隧穿几何,利用纳米线的拓扑近藤绝缘体候选人,SmB 6。将纳米线连接到扫描隧道显微镜针尖的末端,并用于在Neel温度为~50 K的反铁磁体Fe 1.03Te中成像双共线条纹自旋序。在10 K以上,随着拓扑表面态的抑制,反铁磁条纹变得不可见.我们进一步证明了自旋极化的方向与隧穿方向有关。我们的技术建立SmB 6纳米线作为自旋极化电流的理想管道。
2022-09-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
The Kondo screening cloud: what it is and how to observe it
近藤效应涉及由磁性杂质和传导电子形成自旋单态。它的特点是低温标度,近藤温度,$T_K$,和相关的长标度,$ξ_K = \hbar v_F/(k_BT_K)$,其中$v_F$是费米速度。这个近藤长度通常在理论上估计在0.1到1微米的范围内,但是这样长的特征长度尺度从未在实验上观察到。在这篇评论中,我将研究如何出现$ξ_K$作为一个交叉尺度时,一个探针无论是依赖于物理量的距离,从杂质或杂质是嵌入在一个有限大小的结构,并讨论可能的实验,可能最终观察到这个难以捉摸的长度尺度。
2010-01-08 cond-mat.mes-hall
Kondo Effect in Micron Size Device Fabricated From Flakes of Mn Doped Bi2Se3 Topological Insulator
该研究合成了Mn掺杂Bi2Se3拓扑绝缘体单晶,制备微米器件并测量电阻率,在14.4 K下观察到Kondo效应。
2024-03-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Direct measurement of the Seebeck coefficient in a Kondo-correlated single-quantum-dot transistor
我们报告的第一次测量的塞贝克系数在隧道接触和栅极可调的个人单量子点结在近藤制度,使用电迁移技术制造。这个基本的热电参数是通过直接监测响应于结两端的温差而感应的电压的幅度,同时保持通过器件的净隧穿电流为零来获得的。与在扫描隧道显微镜(STM)配置中探测的体材料和单分子相比,研究纳米级电子晶体管中的热电势受益于电可调谐性以展示突出的量子效应。这里,通过改变温度,根据量子点中的自旋配置,引起塞贝克系数的显著符号变化。与数值重整化群(NRG)计算结果的比较表明,无论是在共隧穿区还是近藤区,在费米能级附近,隧穿态密度一般是不对称的.
2018-11-10 cond-mat.mes-hall
Effect of assisted hopping on thermopower in an interacting quantum dot
我们研究了耦合到外部引线的量子点隧道的电导和热电势,该隧道由考虑辅助跳跃过程的Anderson杂质模型的扩展描述,即,隧穿振幅的占用依赖性。我们提供了分析的基础上的缩放参数和Schrillian-Wolff变换的理解,证实了详细的数值计算,使用数值重整化群(NRG)方法。辅助跳跃将耦合修正为两粒子态,使近藤交换耦合常数发生移动,近藤温度呈指数下降或上升,破坏了粒子-空穴对称性,并对热电势产生强烈影响.我们讨论了在各种制度的输运性质的栅电压和温度依赖性。对于一个特定值的辅助跳跃参数,我们发现特殊的不连续行为的混合价制度。在这个值附近,我们发现非常高的塞贝克系数。我们表明,相当普遍的,热电势是一个高度敏感的探针辅助跳跃和近藤相关性。
2014-02-21 cond-mat.mes-hall
First Order Quantum Phase Transition in the Hybrid Metal-Mott Insulator Transition Metal Dichalcogenide 4Hb-TaS2
将不同的相关和拓扑非平凡的物质电子相耦合在一起可以潜在地诱导新的电子有序和它们之间的相变。过渡金属二硫属化物化合物是探索这种混合体系的基础。它们拥有各种奇异的电子相,它们的范德华性质使它们能够通过剥离和堆叠或化学计量生长来混合,从而诱导新的相关复合物。在这里,我们研究的化合物4 Hb-TaS $_2$,交织的莫特绝缘状态的1 T-TaS $_2$和假定的自旋液体,它的主机与金属状态的2 H-TaS $_2$和低温超导相,它拥有。我们揭示了一个热力学相图,主机之间的一个相关的近藤集群状态和一个平带状态,近藤集群成为耗尽的一阶量子相变。我们表明,这种本征过渡可以诱导由电场和温度,以及通过操纵的层间耦合与探针尖,从而允许可逆的近藤集群和平带状态之间的切换。这种相变表现为整个电子光谱的不连续变化,并伴有滞后和低频噪声。我们发现相变线的形状是由两个电子态的局域可压缩性和熵决定的。我们的研究结果设置这样的异质结构作为一个令人兴奋的平台,系统的调查和操作的莫特金属过渡和强相关的阶段和量子相变。
2023-03-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Designer switches: Effect of crystal planes on time-dependent electron transport through an interacting quantum dot
利用含时非交叉近似确定金接触的晶面对通过量子点的含时电流的影响,该电流通过栅极电压突然转变为近藤机制。对于非对称耦合系统,瞬时电导表现出复杂的波动。我们确定的频率参与这些波动,他们原来是成比例的状态密度和费米能级的尖锐功能之间的分离与以前的研究。基于这一观察结果,我们预测,使用不同的晶面作为电极将引起显着不同的瞬态电流,可以访问与超快泵浦探测技术。
2010-10-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci