We calculate the thermopower of a quantum dot described by two doublets hybridized with two degenerate bands of two conducting leads, conserving orbital (band) and spin quantum numbers, as a function of the temperature $T$ and a splitting $δ$ of the quantum dot levels which breaks the SU(4) symmetry. The splitting can be regarded as a Zeeman (spin) or valley (orbital) splitting. We use the non-crossing approximation (NCA), the slave bosons in the mean-field approximation (SBMFA) and also the numerical renormalization group (NRG) for large $δ$. The model describes transport through clean C nanotubes %with weak disorder and in Si fin-type field effect transistors, under an applied magnetic field. The thermopower as a function of temperature $S(T)$ displays two dips that correspond to the energy scales given by the Kondo temperature $T_K$ and $δ$ and one peak when $k_BT$ reaches the charge-transfer energy. These features are much more pronounced than the corresponding ones in the conductance, indicating that the thermopower is a more sensitive probe of the electronic structure at intermediate or high energies. At low temperatures ($T \ll T_K$) $T_K S(T)/T$ is a constant that increases strongly near the degeneracy point $δ=0$. We find that the SBMFA fails to provide an accurate description of the thermopower for large $δ$. Instead, a combination of Fermi liquid relations with the quantum-dot occupations calculated within the NCA gives reliable results for $T \ll T_K$.
Unified description of resistivity and thermopower of Pr$_2$Ir$_2$O$_7$: possible influence of crystal field excitation in a Kondo lattice
我们目前的实验证据的非相干近藤散射的电阻率最小值的块状多晶和纳米晶Pr $_2$ Ir $_2$ O $_7$的来源。热电势的温度依赖性在高温下表现出正的最大值,在低温下表现出负的最小值,并且在比$T_K$高得多的温度下发生符号反转。此外,我们观察到TK和$θ_{CW}$给出的位点间耦合强度之间几乎没有相关性。我们描述的热电势和电阻率的温度依赖性的框架内的晶场激发在近藤晶格。
The thermopower as a fingerprint of the Kondo breakdown quantum critical point
我们提出,热电势区分两个竞争的情况下,量子相变在重费米子:自旋密度波(SDW)理论和击穿的近藤效应。在近藤崩溃的情况下,塞贝克系数原来从温度标度$E^{*}$,与费米表面重构的量子涨落崩溃。这一特征与SDW理论的物理性质有着根本的不同,在SDW理论中,费米面不会发生重构,这一特征可以被认为是近藤击穿理论的标志。我们测试这些想法,对YbRh $_2$ Si $_2$的实验结果。
Energy scales of Lu(1-x)Yb(x)Rh2Si2 by means of thermopower investigations
本文给出了Lu(1-x)Yb(x)Rh_2Si_2在3 K < T < 300 K温度范围内的热电势S(T)和电阻率ρ(T)。发现S(T)从稀体系(x < 0.5)的两个极小值变为纯YbRh_2Si_2中的一个大的极小值。对于磁对电阻率rho_mag(T)的贡献也发现了类似的行为。S(T)和rho_mag(T)中低温极值的出现是由于近藤尺度随x减小而降低。推导了近藤效应和晶体电场分裂的特征能量尺度的演化规律。外推法可以估计YbRh_2Si_2的近藤温度为29 K。
Nernst Effect as a Probe of Local Kondo Scattering in Heavy Fermions
CeCu $_2$ Si $_2$和Ce $_{0.8}$ La $_{0.2}$ Cu $_2$ Si $_2$在$T$ = 2 K和300 K之间观察到大的、强烈温度依赖性的能斯特系数$ν$。增强的$ν(T)$由现场近藤(传导电子$-4f$电子)散射速率的不对称性决定。考虑到测得的霍尔迁移率,$μ_H$,这些系统的高度不寻常的热电势,$S$,可以半定量地描述为$S(T)$ $=$ $-$ $ν(T)/μ_H(T)$,这明确表明,热电势起源于本地近藤散射过程在很宽的温度范围内从远高于低于相干温度($\approx$ 20 K的CeCu $_2$ Si $_2$)。我们的结果表明,能斯特效应可以作为一个适当的探针的本地电荷载流子散射。这对探索适合于潜在应用的相关材料中的非常规热电势增强具有重要意义。
Magnetic field dependence of the thermopower of Kondo-correlated quantum dots: Comparison with experiment
近藤效应在强关联量子点电导中的特征在实验和理论上都得到了很好的理解,而热电势中的特征则是最近感兴趣的主题。在这里,我们推广了理论工作[T. A. Costi,Phys. Rev. B { \bf 100},161106(R)(2019)],并进行计算以解决最近关于近藤相关量子点的场相关热电响应的实验[A. Svilans { \em et al.,}物理修订版信函{ \bf 121},206801(2018)]。在近藤体系中,除了在温度$T_1(B)$和$T_2(B)$(也存在于$B=0$中)下热电势的符号变化之外,还发现了另外的符号变化[T. A. Costi,Phys. Rev. B { \bf 100},161106(R)(2019)],在温度$T_0(B)<T_1(B)<T_2(B)$下,对于超过栅极电压相关值$B_0$的场,其中$B_0$与近藤共振分裂的场$B_c$相当,但大于近藤共振分裂的场。我们描述了近藤引起的符号变化的热电势在温度$T_0(B),T_1(B)$和$T_2(B)$与磁场和门电压从近藤制度的混合价和空轨道制度的演变。通过对上述量进行详细的NRG计算,我们讨论了A. Svilans { \em et al.,}物理修订信函{ \bf 121},206801(2018),测量了表现出近藤效应的InAs量子点的场依赖性热电响应,发现测量的场依赖性和温度依赖性热…
Thermopower evolution in Yb(Rh$_{1-x}$Co$_x$)$_2$Si$_2$
本文报道了Yb(Rh $_{1-x}$ Co $_x$)$_2$ Si $_2$的热电势测量。Co取代后,近藤温度降低,观察到的单个大的热电势最小值为YbRh $_2$ Si $_2$分裂成两个最小值。同时,由于随着$x$的增加,$4f$和传导电子状态之间的交换耦合减弱,绝对热电势值强烈降低。纯YbCo $_2$ Si $_2$被认为是稳定的三价体系。尽管如此,我们仍然观察到两个最小的热电势指示弱剩余近藤散射。这与光发射光谱的结果一致,揭示了Yb $^{2+}$的微小贡献。在高$T$最小值在$S(T)$被发现是成比例的索末菲系数为整个系列。这一意外的发现进行了讨论,最近的测量价和费米面随温度的演变。
Kondo-hole substitution in heavy fermions: dynamics and transport
近藤空穴替代是研究重费米子材料中相互作用、f-电子稀释和无序相互作用的独特探针。在稀释的周期性安德森模型中,我们研究了单粒子动力学的变化以及响应函数,作为近藤空穴浓度($x$)和温度的函数。我们发现,由于近藤空穴替代的光谱权重转移具有不同于温度引起的特性;直流电阻率从具有$x\rightarrow 0$极限中的相干峰的高度非单调形式跨越到在低温下饱和的单调单杂质形式。的热功率表现出的特征最大值作为温度的函数,其值的变化与增加$x$的符号,其位置示出对应于系统的低能量尺度。在零温度下,霍尔系数也随着$x$的增加而改变符号,并且对于所有$x$都是高度温度依赖性的。当$x$增大到一定的$x_c$以上时,电导率中的Drude峰和中红外峰几乎完全消失,光散射率中的A峰熔化并最终消失。我们讨论了上述变化的性质的交叉,从相干的,近藤晶格行为的单一杂质一样,不相干的行为与增加$x$。Ce $_{1-x}$ La $_x$ B $_6$的直流电阻率和热电势的理论与实验的比较产生良好的一致性。
Calculation of Optical Conductivity, Resistivity and Thermopower of Filled Skutterudite CeRu$_4$Sb$_{12}$ based on a Realistic Tight-binding Model with Strong Correlation
The thermopower as a signature of quantum criticality in heavy fermions
我们提出了一系列的论据表明,塞贝克系数可以作为一个决定性的实验来表征的性质的量子临界点(QCP)在重费米子化合物。作为反应几乎完全的离域熵载流子的存在下,塞贝克系数显示出剧烈的崩溃在近藤击穿QCP,作为重建的费米面发生。相反,在自旋密度波(SDW)QCP周围,塞贝克系数是广泛对称的。我们讨论了在QCP的符号变化的可能性,$| S / T | $的特性变化与温度和外部参数,以及塞贝克系数的能力,以区分本地化和巡回反铁磁性(AF)。对四种非常规化合物:YbRh $_2$ Si $_2$,Ce(Mn)In $_5$,CeCu $_{6-x}$ Au $_x$和URu $_2$ Si $_2$给出了实验建议。