Conductance of Quantum Impurity Models from Quantum Monte Carlo
采用世界线量子蒙特卡罗(QMC)方法计算了两种Anderson杂质模型(简并度为2倍和4倍)的电导.虚时间QMC数据外推到零频率产生线性电导,然后将其与数值重整化群结果进行比较,以评估其准确性。我们发现,该方法在低温下(T<Tk),在整个混合价态和Kondo区都能得到很好的结果,但在高温下是不可靠的。
2010-07-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Conductance of quantum wires: a numerical study of the effects of an impurity and interactions
我们使用非平衡格林函数形式主义,以及自洽的Hartree-Fock近似数值研究的影响,一个单一的杂质和电子之间的相互作用(有和没有自旋)的量子线的电导。我们研究了电导如何随导线长度、温度、杂质和相互作用的强度而变化。电导对导线长度和温度的依赖关系与基于Hartree-Fock近似的重整化群分析结果基本一致。对于自旋为1/2且具有排斥在位相互作用的模型和无自旋且具有吸引最近邻相互作用的模型,我们发现电导随线长的增加或温度的降低而增加.这可以用散射理论中的玻恩近似定性地解释。对于强杂质,排斥性和吸引性杂质的电导显著不同;这是由于在后一种情况下存在束缚态。一般来说,在短距离处的大密度偏差对电导有明显的影响,这是重整化群分析所不能捕捉到的。
2006-03-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Zn impurity induced moments and tunneling conductance asymmetry in cuprate superconductors
通过自洽求解由\ttju哈密顿量导出的Bogoliubov-de Gennes方程,研究了非磁性Zn杂质取代面内Cu的影响. Zn杂质,在么正极限下用一个潜在的散射体建模,在其周围产生了局部交错的磁矩,计算的NMR位移与实验的Cu NMR谱一致.我们还注意到,实验观察到的负斜率的隧穿电导可以从下一个最近的跳跃$t'$。
2001-12-18 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Pumping current and conductance of a Luttinger liquid in the presence of two time-dependent impurities at finite temperature
研究了Tomonaga-Luttinger液体中存在两个含时点状弱杂质时的泵浦电流和电导,并考虑了有限温度效应。我们研究了不同的制度,可以建立作为频率,温度和杂质之间的分离潜力的函数。我们展示了以前的零温度或单一杂质的结果是如何扭曲的。
2009-05-28 cond-mat.str-el
Breaking a "poor man" RG approach in the Luttinger liquid with one impurity
利用推导出的先前有效的理论,我们探讨电导的Luttinger模型与一个杂质。提出了一种新的重整化群分析方法。它基于RG的原始Gell-Mann-Low配方。本文总结了红外线对电导率的对数贡献在前几种近似和后几种近似中的情况。我们分析了广泛使用的“穷人”的缩放方法的有效性,发现它只适用于领先的近似。我们对这种近似的修正结果与其他文献中的结果不同。这应该是事先预料到的,因为模型的Gell-Mann-Low函数不是正则化方案不变的。由于这个原因,观察到的量(例如,电导)不能满足Gell-Mann-Low方程超过“领先对数”近似,因为它是假定在“穷人”的方法。我们制定的方法来计算电导的重整化哈密顿量在后领导近似和匹配结果的情况下,弱杂质的答案是已知的电子-电子相互作用中的任何顺序。
2019-09-19 cond-mat.str-el
Invariants of the single impurity Anderson model and implications for conductance functionals
在单个杂质安德森模型的框架内导出了零温度下电导最大值$G_0$与铅密度比之间的精确关系:$G_0={\mathfrak R}[n] \frac{2e^2}{h}$,其中${\mathfrak R}[n]=4ΔN_{{\cal L},x} ΔN_{{\cal R},x}/(ΔN_{{\cal L},x}+ΔN_{{\cal R},x})^2$和$ΔN_{{\cal L},x}$,$ΔN_{{\cal R},x}$表示由于原点处杂质的存在而在距离$x$处的左/右铅中的过量密度,$x=0$。该关系构成了一个无参数的表达式的电导模型的基态密度,概括了早期的结果,一般情况下的不对称的铅耦合。结果表明,比密度比${\mathfrak R}[n]$与杂质$x$的距离、接触线的(磁)带结构和填充率、现场相互作用的强度、栅电压和温度无关。在接触线中的无序诱导的背散射对我们讨论的${\mathfrak R}$有影响。我们的研究结果表明,它应该是可能的,在原则上,通过执行基态密度的测量组合,以确定实验的安德森杂质的峰值电导。
2013-08-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Can backscattering off an impurity enhance the current?
众所周知,虽然前向散射对一维系统的电导没有影响,但静态杂质的后向散射会抑制电流。研究了含时点杂质对单沟道量子线电导的影响。在强排斥相互作用下(卢廷格液体参数g<1/2),反向散射使电导大于不存在杂质时的电导值e^2/h。我们的模型的一个可能的实验实现是一个收缩的霍尔杆在分数填充因子ν=1/(2n+1)与时间相关的电压在收缩。
2001-04-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Analytical and Numerical study of the out-of-equilibrium current through a helical edge coupled to a magnetic impurity
采用解析和数值方法研究了反铁磁耦合的时间反演对称螺旋电子边缘与磁性杂质的电导。杂质可以通过产生反向散射电流来降低非相互作用螺旋边缘的理想电导$G_0$。对于时间反演对称设置,背散射稳态电流在近藤温度$T_K$以下趋于消失。我们表明,在保持完美的电导发挥了核心作用的全球$U(1)$对称性。这种对称性可以被打破的螺旋模式的各向异性交换耦合到本地杂质。这种各向异性,在一般情况下,动态消失期间的重整化群(RG)流在低温下的强耦合极限。使用时间相关的数值重整化群(TD-NRG)方法进一步研究了各向异性交换耦合的作用,该方法唯一适合于计算强相关设置的平衡外观测值。我们调查的作用,有限的偏置电压和温度在切割RG流之前,各向同性强耦合固定点,提取相关的能量尺度和交叉的方式,从弱相互作用制度的强耦合反向散射自由屏蔽制度的表现。最值得注意的是,我们发现,在低温下的后向散射电流的电导遵循幂律行为$G\sim (T/T_K)^2$,我们理解为一个强大的非线性效应,由于有限偏置的时间反演对称性破缺。
2020-04-14 cond-mat.str-el
Nonequilibrium spintronic transport through an artificial Kondo impurity: Conductance, magnetoresistance and shot noise
我们研究了在铁磁引线存在下,自旋翻转过程与近藤共振形成竞争时量子点的非平衡输运性质。基于强相互作用极限下的Anderson哈密顿量,我们预言了当自旋翻转散射振幅为近藤温度量级时微分电导的分裂.我们讨论了如何在一个非平凡的方式强烈影响的电子电流和散粒噪声的铅磁化的相对取向。此外,我们还发现零偏压隧穿磁电阻随自旋翻转散射振幅的增大而减小。
2003-02-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Gate-tuned two-channel Kondo screening by graphene leads: Universal scaling of the nonlinear conductance
基于非交叉近似,我们计算了双引线双沟道单杂质Anderson模型中的线性和非线性电导,其中导电电子态密度以幂律方式$ \propto |ω-μ_F|^r$消失,$r=1$接近费米能级,适合于六角体系.对于给定的栅极电压,我们解决了从两个通道的近藤相,认为发生在掺杂石墨烯,一个未屏蔽的本地时刻相的通用交叉。我们提取通用的标度函数的电导管理电荷转移通过两个通道的pseudogap近藤杂质和讨论我们的结果在最近的扫描隧道光谱实验的背景下,钴掺杂石墨烯。
2013-02-19 cond-mat.str-el
Orbital-selective conductance of Co adatom on the Pt(111) surface
我们提出了一个轨道选择性模型的个别Co杂质的输运和磁性的Pt(111)沉积。利用Anderson-type哈密顿量和Kubo线性响应理论的结合,我们证明了Co吸附原子的磁化强度和dI/dV谱是由不同对称性的3d态产生的。自旋相关微分电导的教科书表达式提供了Co/Pt(111)的磁性和输运性质之间的自然联系。我们发现,在STM实验中,可以通过调节针尖的自旋极化和针尖-杂质距离来探测和操纵Co原子的不同3d态。
2012-02-22 cond-mat.str-el
AC conductance and non-symmetrized noise at finite frequency in quantum wires and carbon nanotubes
本文计算了杂质存在下量子线和单壁碳纳米管相互作用中的交流电导和有限频率非对称噪声。我们观察到一个强的不对称性的频谱的非对称性的多余的噪音,即使在存在的金属引线。我们发现,这种不对称性是成比例的微分多余的交流电导的系统,定义为有限和零电压的交流微分电导之间的差异,从而消失的线性系统。在量子区域,当温度远小于频率和外加电压时,我们发现辐射噪声与杂质分配噪声完全相等。对于弱杂质的情况下,我们扩展我们的结果的交流电导和噪声微扰。特别是,如果杂质位于中间的导线或在一个接触,我们的计算表明,噪声表现出相对于频率的振荡,其周期是直接相关的相互作用参数$g$的值。
2008-11-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Charge and spin conductance through a side-coupled quantum dot
对电子通过具有相互作用{ \it side}点的一维非相互作用紧束缚链的零温磁场依赖电导进行了评述和分析。当点中的电子数为奇数,并且近藤效应在杂质位置开始时,电导作为栅极电压的函数发展出宽的最小值,在么正极限处为零。施加磁场会逐渐破坏近藤效应,因此电导会产生由$U$分隔的成对凹陷,其中$U$是杂质位置处两个电子之间的排斥力。电导的两个下降中的每一个都对应于完美的自旋极化传输,从而为最佳自旋过滤器打开了可能性。结果进行了讨论,在两个干扰传输通道之间的Fano共振,应用到最近的实验结果,并与相应的标准替代配置,其中点是在非相互作用链的中心站点的结果进行比较。
2004-04-06 cond-mat.str-el
Finite-temperature linear conductance from the Matsubara Green function without analytic continuation to the real axis
我们说明了如何计算有限温度下的线性响应电导的量子杂质模型从松原格林函数。费米分布的连续分数展开最近由Ozaki [Phys.Rev.B75,035123(2007)]引入,并且比通常的松原表示收敛得快得多。我们给出了一个简化的推导尾崎的想法使用的概念,从多体凝聚态理论和目前的结果的收敛速度。在某些感兴趣的模型的格林函数仅在数值上已知的情况下,松原频率之间的插值比对实轴进行解析延拓稳定得多。我们证明了这一点明确考虑一个无限的紧束缚链与一个单一的网站杂质作为一个精确可解的测试系统,表明它是有利的,直接计算输运性质的虚轴。将该方法应用于单杂质Anderson模型,并利用松原泛函重整化群在小到中等库仑相互作用下可靠地计算了有限温度下的线性电导.因此,这种量子多体方法与费米函数的连分式展开相结合,构成了一个有前途的工具,以解决更复杂的量子点的几何形状在有限的温度。
2010-08-24 cond-mat.str-el
Spin-orbit interactions in a helical Luttinger liquid with a Kondo impurity
研究了Rashba和Dresselhaus自旋轨道相互作用对耦合近藤杂质的螺旋Luttinger液体物理的联合作用。Rashba偶联可能在某些参数范围内破坏Kondo单线态形成[Phys.Rev.B86,161103(R)(2012)]。这种影响在这里示出为足够强的Dresselhaus相互作用消失。通过计算电导、电流和电流波动以及热导来研究系统的输运性质。
2013-06-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Kondo effect and conductance of nanocontacts with magnetic impurities
我们研究了动力学关联的电子结构和相干输运性质的Cu纳米接触托管一个单一的磁性杂质(Ni,Co,Fe)在接触区域的影响。通过将密度泛函计算与单交叉近似下杂质3d壳层的动力学处理相结合,充分考虑了杂质3d电子的强动力学关联.我们发现,动力学关联引起的近藤效应,并导致Fano功能的相干输运特性中观察到的相关实验中。
2009-06-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Fully compensated Kondo effect for a two-channel spin S=1 impurity
本文研究了广义Anderson杂质模型的低温性质,其中两个局域组态,一个有两个二重态,另一个有一个三重态,由两个简并导电沟道混合而成.利用数值重整化群和非交叉近似,我们分析了几种模型参数下的杂质熵、谱密度和平衡电导。相对于传统的单通道自旋$s=1/2$安德森模型,可以追溯到杂质自旋$S=1$的标志,显着的差异,发现在近藤温度,电荷转移峰的宽度和位置,以及温度依赖性的平衡电导。此外,我们分析了单离子磁各向异性$D$对近藤行为的丰富影响。特别地,如前所示,对于足够大的正$D$,系统表现为“非朗道”费米液体,其不能被电连接到关闭相互作用的非相互作用系统。对于负$D$,近藤效应被强烈抑制。研究的模型是适合于一个单一的镍杂质嵌入到一个金链最近的调查进行全面的分析。
2019-08-27 cond-mat.str-el
Non-equilibrium Green's functions and their relation to the negative differential conductance in the interacting resonant level model
本文计算了在外加偏压作用下的相互作用共振能级模型(IRLM)稳态下的非平衡单粒子格林函数。采用所谓的辅助主方程的方法,我们提出了准确的非微扰结果的非平衡谱和有效的分布函数,以及电流-电压特性。我们发现一个剧烈的变化,这些光谱特性之间的制度,低和高的偏置电压,并讨论这些变化的关系的负微分电导(NDC),一个突出的特点,在非平衡IRLM。我们的计算所示的杂质旁边的分布函数的异常演化表明,在与以前的重整化群方法一致的情况下,杂质在NDC设置的电压下与引线有效地解耦的机制。这种情况下定性证实了Hartree-Fock处理的模型。
2019-01-23 cond-mat.str-el
Influence of Correlated Hybridization on the Conductance of Molecular Transistors
本文利用数值重整化群方法研究了自旋为1/2的单沟道Anderson杂质模型中的相关杂化(占位相关)问题。相关杂化能引起归一化零偏电导的非普适性偏差,并在某些参数下适度增强外加磁场中电流的自旋极化。相关杂交也可以解释一个门电压依赖于近藤规模类似于在最近的实验中观察到的。
2006-11-04 cond-mat.str-el
Conductance of a quantum dot in the Kondo regime connected to dirty wires
利用量子蒙特卡罗方法研究了小偏压下量子点通过单沟道无序线的输运行为。我们将量子点模型化为Hubbard-Anderson杂质,将量子线模型化为一维长度内对角无序的Anderson模型。我们提出了一个完整的描述的概率分布函数的电导内近藤政权。
2012-12-27 cond-mat.str-el
Surprises in the phase diagram of an Anderson impurity model for a single C$_{60}^{n-}$ molecule
利用Wilson数值重整化群和共形场论,我们发现C $_{60}^{n-}$分子的三轨道Anderson杂质模型具有非常丰富的相图,其中包括具有有趣性质的非费米液体稳定和不稳定不动点,最显著的是对掺杂$n$的高敏感性.我们讨论了我们的研究结果的电导行为的C $_{60}$为基础的单分子晶体管器件的影响。
2005-09-09 cond-mat.str-el
Ground state of the parallel double quantum dot system
我们解决了关于平行双量子点系统在接近半填充时的基态的争论。数值重整化群(NRG)预测了一个欠屏蔽的近藤态,它具有剩余自旋1/2磁矩、ln 2剩余杂质熵和么正电导,而Bethe Annealing(BA)解预测了一个完全屏蔽的杂质、规则的费米液体基态和零电导.我们计算的杂质熵的系统作为温度的函数,使用杂交膨胀连续时间量子蒙特卡罗技术,这是一个数值精确的随机方法,并找到良好的协议与NRG的结果。我们发现,在这个模型中的非常规行为的起源是奇对称的“暗态”的点。
2011-11-18 cond-mat.str-el
Out of equilibrium transport through an Anderson impurity: Probing scaling laws within the equation of motion approach
利用运动方程方法研究了有限温度T下电子通过与金属引线耦合的量子杂质的非平衡输运。假设相互作用只发生在杂质中,并聚焦于无限Hubbard极限,我们计算了非平衡态密度和微分电导G_2(T,V),以检验几个标度律。我们发现G_2(T,V)/G_2(T,0)是eV/T_K和T/T_K的普适函数,T_K是Kondo温度。分析了面内磁场对微分电导中零偏异常分裂的影响。对于塞曼分裂Δ,计算出的微分电导峰分裂仅与Δ/T_K有关,在大电场下接近2Δ。除了传统的两个引线设置,我们还考虑其他配置,模仿最近的实验,即,嵌入在介观导线中的杂质和存在的第三个弱耦合的铅。在这些情况下,在微分电导中清楚地获得了近藤共振的双峰结构,而最高峰的幅度被示出为随着\ln(eV/T_K)而减小。这些结果的几个特点是在定性协议与最近的实验观察报告的量子点。
2010-03-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Theoretical Reproduction of the Lineshapes of Nonlinear Conductance Observed in a Quantum Point Contact
在量子点接触中观察到的非线性电导理论上再现的整个范围内施加的偏压。研究了具有两个不同化学势库的单杂质Anderson模型,考虑了栅电压的连续变化。量子点接触收缩时产生的电场对近藤杂质的位移导致了左右近藤耦合强度的不平衡。我们揭示了边峰的起源,并研究了零偏异常的高度和宽度的行为。
2013-01-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Steady-state dc transport through an Anderson impurity coupled to leads with spin-orbit coupling
我们使用插值微扰方法(IPA)研究了由相互作用的量子点(建模为安德森杂质)与两个具有Rashba SOC的非相互作用金属引线耦合组成的系统的稳态直流输运特性。单粒子光谱,电流和微分电导得到在弱和强耦合制度在很宽的SOC和偏置值。广泛的基准测试的IPA验证的线性和非线性响应制度的方法。普遍的零偏差($V_{sd}=0$)峰,其宽度与近藤标度成比例($T_K$)和在零温差电导中$V_{sd}=\pm U$周围的两个非通用有限偏压峰显示出随着$U$或SOC的增加而明显分离。升高温度引起零偏压峰的熔化,导致从三峰电导到双峰电导的交叉。最近的实验发现,在固定的温度下增加SOC会出现双峰结构。我们的研究结果似乎提供了一个定性的解释,这些意见作为一个SOC调谐交叉从弱/中间强耦合,同时交叉从低$T/T_K$高$T/T_K$的比例。我们还重现实验观察到的零偏置电导的温度依赖性。
2023-02-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Probing Majorana zero modes by measuring transport through an interacting magnetic impurity
最近的实验的动机,我们考虑运输通过一个相互作用的磁性杂质耦合到马约拉纳零模(MZM)观察到的边界的拓扑超导体(SC)。在有限的隧穿振幅的存在下,我们观察到杂交的MZM与量子点,这是表现为半整数零偏置电导$G_0=e^2/2h$上测量的金属接触。电导中的低能特征通过穿过从拓扑到非拓扑超导区的过渡线而突然下降。随后从间隙Yu-Shiba-Rosinov类束缚态,这是强烈影响的现场杂质库仑排斥,我们表明,MZM签名的电导是强大的,即使在大的相互作用值持续存在。有趣的是,拓扑制度的特点是消失的Fano因子,$F=0$,诱导的MZM。结合测量的电导和散粒噪声的实验设置中提出的手稿允许检测的超导导线的拓扑特性,并区分低能量的贡献MZM从其他可能的零偏置异常的来源。尽管是相互作用的模型是完全可解的,这允许有一个准确的表征的电荷传输特性的结。
2022-03-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Universal scaling in nonequilibrium transport through an Anderson impurity
利用非平衡重正化微扰理论,计算了适用于描述量子点输运性质的Anderson模型的电导G随温度T和偏压V的变化.对于重整化参数,对应于极端近藤极限,我们没有找到一个简单的缩放公式超过二次依赖T和V。然而,如果允许价波动,我们发现最近的实验协议。
2009-10-20 cond-mat.str-el
Nonequilibrium conductance of asymmetric nanodevices in the Kondo regime
近藤杂质与处于或不处于平衡态的两个引线相连的电导的标度性质已经在实验和理论上得到了广泛的研究。从这些研究中,一个共识已经出现了有关的解析表达式的标度函数。在这个简短的报告中解决的问题涉及的属性的实验测量系数$α$目前在描述领先的电导依赖于$eV/T_K$,其中$V$是源漏电压和$T_K$近藤温度的条款。我们研究了粒子-空穴对称Anderson模型中$α$对铅点耦合比的依赖性,发现这种依赖性在强耦合的近藤区消失,杂质的电荷涨落消失.
2010-01-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Two-channel Kondo physics in two-impurity Kondo models
研究了自旋S双杂质Kondo模型的非费米液体量子临界态及其在量子点器件中的可能实现。利用共形场论(CFT)和数值重整化群(NRG),我们证明了对于任意的自旋S,临界点与具有附加势散射的双通道Kondo模型的临界点相同.不同的电导签名显示出现作为一个功能的设备不对称性,与'吸烟枪'平方根的行为,通常认为出现在低能量,占主导地位,只有在某些制度。
2011-11-28 cond-mat.str-el
Renormalization-group analysis of the one-dimensional extended Hubbard model with a single impurity
利用基于泛函重整化群的计算方法,分析了一维扩展的含单个静态杂质的哈伯德模型。这将以前对无自旋费米子的研究扩展到自旋为1/2的费米子。基本的近似设计为弱相互作用和任意的杂质强度,并已通过比较与密度矩阵重整化群数据进行了检查。我们目前的状态,密度分布和线性电导的密度的结果。两粒子后向散射导致惊人的效果,这是不被捕获,如果散装系统是近似的低能量固定点,Luttinger模型。特别是,在低能量标度附近的杂质和电导的光谱权重的预期下降之前,往往是一个显着的增加,和渐近幂律修改对数校正。
2006-02-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Quantum Monte Carlo simulation for the spin-drag conductance of the Hubbard model
在两个静电耦合导体的情况下,一个导体中的电流可以在另一个导体中感应出电流。我们将研究这种现象,称为库仑阻力,在哈伯德链中,两个“导体”由具有不同自旋取向的费米子给出。借助蒙特卡罗(MC)的方法,我们在最近的一篇论文中提出的,我们计算的跨导在不同的变种的哈伯德链(有/无杂质和额外的[长程]相互作用)为不同的填充。
2005-01-11 cond-mat.str-el
Quantum Monte Carlo method for models of molecular nanodevices
本文介绍了一种量子蒙特卡罗方法,在有限温度下精确计算了玻色子场与费米子量子杂质耦合的格林函数。虽然该算法是一般的,我们专注于耦合到一个荷斯坦声子作为分子晶体管的示意图模型的单个杂质安德森模型。我们计算了大范围参数下的杂质态密度,验证了该方法的准确性和有效性。我们还得到了杂质模型的电导,并分析了不同的制度。结果表明,即使在有效吸引声子相互作用大于库仑排斥作用的情况下,也可以观察到类似Kondo的电导行为。
2005-05-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
An alternative functional renormalization group approach to the single impurity Anderson model
我们提出了一种替代的泛函重整化群(fRG)方法来处理有限温度下的单杂质Anderson模型。从包含相关站点的小系统(“核心”)的精确自能和相互作用顶点开始,我们在fRG流中打开与非相互作用浴的杂交,并计算相关站点的光谱。比较和讨论了RG流方程的不同截断和核的选择。此外,我们计算了线性电导和磁化率作为温度和相互作用强度的函数。近藤物理的签名中产生的流动进行了比较的数值重整化群的结果。
2013-01-10 cond-mat.str-el
Impurity Scattering in Luttinger Liquid with Electron-Phonon Coupling
研究了在弱散射体或弱连接的Luttinger液体中,电子-声子耦合对电子输运的影响。我们推导出的重整化群(RG)方程表明,RG流的方向可以改变时,无论是改变电子-电子和电子-声子耦合的相对强度或费米声速的比例。这导致富相图有多达三个固定点:一个具有有限电导值的不稳定点和两个稳定点,对应于理想金属或绝缘体。
2010-08-19 cond-mat.str-el
Configuration interaction based nonequilibrium steady state impurity solver
我们提出了一个求解器的相关杂质问题的平衡的基础上结合所谓的辅助主方程方法(AMEA)和组态相互作用展开。在AMEA中,人们将原始的杂质模型映射到一个辅助的开放量子系统上,该系统具有有限数量的浴点,可以通过数值多体方法(如Lanczos/Arnoldi精确对角化(ED)或矩阵乘积态(MPS))来解决。虽然随着浴点数量的增加,映射变得指数地更准确,但由于开放系统的希尔伯特空间维度的快速增加,ED实现受到严重限制,并且MPS求解器通常需要相当长的运行时间。本文提出采用一种通过有效空间扩展的组态相互作用方法来数值求解关联辅助开放量子系统。这允许访问更多的浴网站在较低的计算成本比普通ED。我们基准的方法与数值重整化群结果平衡和MPS平衡。特别是,我们评估的电流,电导以及近藤峰和其分裂作为一个函数的增加偏置电压低于近藤温度TK。我们获得了一个相当准确的缩放的电导的偏置电压和温度的函数重新缩放TK为中等到强相互作用在很宽的参数范围内。该方法结合了ED的快速运行时间与接近MPS实现的精度,使其成为非平衡动力学平均场论的有吸引力的求解器。
2022-10-25 cond-mat.str-el
Quantum phase transitions in the systems of parallel quantum dots
研究了N杂质Anderson模型描述的平行量子点系统的低温输运性质。我们计算的准粒子散射相移,光谱函数和相关性作为门电压的函数N高达5。对于任意的N,在粒子-空穴对称点的电导是么正的。当N >= 2时,在一定的栅极电压下,杂质自旋关联从铁磁到反铁磁发生转变。对于N >= 3,由于平均杂质占有率的突然变化,存在额外的跃迁。对于奇数N,电导通过两个量子相变是不连续的,而对于偶数N,只有磁跃迁影响电导。在具有铁磁导带介导的点间交换相互作用的量子点系统中,应该可以在实验上观察到类似的效应。
2007-11-30 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
Two-Impurity Kondo Effect in Double-Quantum-Dot Systems - Effect of Interdot Kinetic Exchange Coupling
用数值重整化群方法计算了串联在左右引线上的两个量子点的隧穿电导。随着点之间的跳跃从非常小的值增加,以下状态连续出现:(i)每个点的近藤单重态及其相邻位置的铅,(ii)单重态之间的本地自旋的点,和(iii)双占用的两个点的成键轨道。电导在这些状态之间的过渡区显示出峰值。特别地,由于通过引线-点-点-引线的相干连接,在(i)和(ii)之间的边界处的峰具有$2e^{2}/h$的么正性极限值。对于强关联的情况下,相干峰的特征能量标度显示出与已知的双杂质近藤效应的量子临界跃迁有关的异常降低。双点系统给出了双杂质Kondo问题的新实现。
1999-12-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Magnetic and transport properties of the one-dimensional ferromagnetic Kondo lattice model with an impurity
用数值方法研究了有限长链上含Anderson杂质的铁磁Kondo晶格模型。我们对FKLM的金属铁磁相特别感兴趣。该模型可以描述耦合到由锰氧化物制成的一维铁磁引线的量子点或MnO链中的替代过渡金属杂质。我们确定了参数空间中杂质为空、半满或双满的区域,因此确定了杂质为磁性或非磁性的区域。最重要的结果是,我们发现,对于一个广泛的杂质参数和电子密度的杂质是磁性的,位于两个饱和铁磁相之间的一个单线相,这大致对应于空的和双占用的杂质状态。输运性质的行为一般预期作为杂质占用的函数,它们提供了一个测试最近开发的数值方法来计算的电导。所获得的结果可以在原则上在已经存在的相关的纳米器件或掺杂的MnO纳米管实验重现。
2007-12-02 cond-mat.str-el
Non-equilibrium dynamics of the Anderson impurity model
在近藤极限下研究了M沟道Anderson杂质模型(M= 1,2),在有限的偏压作用下,研究了M沟道Anderson杂质模型的导电电子库.使用非交叉近似(NCA),我们计算的局部光谱函数,微分电导,并在非零偏压的对称以及非对称耦合的杂质的铅的磁化率。我们描述了一个有效的程序来解决NCA积分方程,使我们能够达到远低于近藤尺度的温度。这使我们能够研究的缩放制度的电导依赖于偏置仅通过一个缩放功能。我们的结果适用于隧道结和点接触。我们提出了一个通用的公式,它允许一个去之间的两种情况下的隧道结和点接触。在双沟道情况下,将共形场论与NCA传导电子自能进行了比较。
1997-07-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Multichannel topological Kondo effect
库仑阻塞的$M$ -马约拉纳岛耦合到正常的金属引线实现了一种新型的近藤效应,其中有效杂质“自旋”在正交群$SO(M)$下变换。杂质自旋源于岛的非局域拓扑基态简并,因此该效应被称为拓扑近藤效应。我们介绍了一个物理动机的$N$通道推广的拓扑近藤模型。从最简单的情况$N=2$,我们推测一个稳定的中间耦合不动点,并评估由此产生的低温杂质熵。杂质熵表明在$N=2$模型中可以实现涌现的Fibonacci任意子.我们还将实例$N=2$、$M=4$映射到传统的四通道Kondo模型,并找到了中间固定点处的电导。利用微扰重整化群,我们还分析了大- $N$极限,其中不动点移动到弱耦合。在各向同性极限下,我们找到了一个中间稳定的不动点,它对“交换”耦合各向异性是稳定的,但对沟道各向异性是不稳定的。我们评估的不动点杂质熵和电导,以获得实验观察到的签名,我们的结果。在大的$N$限制,我们评估的完整的交叉功能描述的温度依赖的电导。
2023-01-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Nonlinear transport through a dynamic impurity in a strongly interacting one-dimensional electron gas
我们分析的输运性质的Luttinger液体与嵌入的杂质的显着时间依赖性的强度。我们采用辐射边界条件的形式主义来描述的电压源的耦合。假设杂质的时间依赖性是振荡的,我们提出了一个完整的解析微扰结果的杂质强度的任意相互作用参数计算的库仑气体展开(CGE)的帮助。此外,对于一个特殊的非平凡相互作用强度,通过CGE级数的完全重算以及量子化技术,完全解析解是可能的。由此产生的非线性电流-电压特性原来是非常丰富的,由于与杂质振荡频率相关的额外的能量尺度的存在。根据以前的研究,我们还发现了一个增强的线的线性电导值以上的统一限制G 0 = 2 e2/h。
2007-02-13 cond-mat.str-el
Nonequilibrium functional RG with frequency dependent vertex function: A study of the single impurity Anderson model
利用Keldysh泛函重整化群(fRG)研究了单杂质Anderson模型的非平衡性质.我们提出了如何可以使用的水平加宽伽玛/2作为流动参数的fRG。这种选择保留了费米液体行为的重要方面,该模型在粒子-空穴对称的情况下表现出。的Keldysh fRG的近似方案的开发,占两个粒子顶点的频率依赖性的方式类似,但不等同于最近发表的近似平衡松原fRG。我们的方法是一个灵活的工具,研究弱到中等的现场相互作用U <= 3伽玛。在平衡状态下,我们发现在有限的栅极电压,磁场和温度下的线性电导与NRG结果非常吻合。在非平衡态下,我们的结果与TD-DMRG的结果吻合得很好。对于非线性电导作为偏置电压的函数,我们提出了可靠的结果,在有限的磁场和有限的温度。此外,我们证明了指数小尺度的近藤温度出现在二阶导数的自能。我们表明,近似是,但是,不能再现的有效质量在大的相互作用的缩放。
2010-05-27 cond-mat.str-el
Analytic results for the Anderson Impurity Model
在重整化微扰理论(RPT)中,安德森杂质模型用重整化参数$\boldsymbol{\tildeμ}= (\tildeε_d, \tildeΔ, \tilde{U})$来解释,这些参数与裸杂质水平$ε_d$、杂化$Δ$和原位相互作用$U$一一对应。虽然重整化参数足以描述模型的低能不动点,但参数本身通常必须使用数值重整化群来确定。在本文中,我们解决这个问题,通过应用流动方程方法的粒子-空穴对称模型推导出一个系统的微分方程$ \textrm{d}\boldsymbol{\tildeμ}/ \textrm{d} U$。为了在$\tilde{U}$中领先,这假设了一种特别简单的形式,允许在这种近似下的解析解。我们发现,我们的结果与重整化参数的NRG很好地吻合,并使用它们来计算威尔逊比,自旋磁化率和电导的杂质。
2014-12-17 cond-mat.str-el
Electronic correlation in nanoscale junctions: Comparison of the GW approximation to a numerically exact solution of the single-impurity Anderson model
利用单杂质安德森模型分析了纳米级结中电子相关性的影响,例如由单分子形成的结。数值精确的量子蒙特卡罗计算进行映射出的轨道填充,线性响应电导和光谱函数作为库仑相互作用强度和杂质能级位置的函数。这些数值结果形成了一个基准,对近似的,但更广泛适用的方法,包括电子相关运输可以比较。作为一个例子,自洽GW近似已经实现了安德森模型和结果相比,这个基准。对于弱耦合或水平的位置,使杂质是几乎空的或几乎满的,GW近似被发现是准确的。然而,对于中等或强耦合,GW近似不能正确地表示自旋或电荷波动的影响。无论是光谱函数,也不是线性响应电导准确地给出了整个库仑阻塞平台,以及进入混合价态制度。
2007-12-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Impurity and correlation effects on transport in one-dimensional quantum wires
我们研究通过一维量子线的相关费米子连接到半无限的铅运输。这种金属丝包含一个杂质或两个势垒,后者允许共振隧穿。在铅的费米子被假定为不相互作用。用微观晶格模型描述了金属丝。使用功能的重整化群,我们计算的线性电导线的介观长度和所有相关的温标。对于一个单一的杂质,无论是强或弱,我们发现幂律行为作为温度的函数。此外,我们可以描述从弱杂质极限到强杂质极限的完全交叉。对于两个障碍,取决于封闭的量子点的参数,我们发现温度制度的电导遵循幂律与“普遍”的指数,以及非普遍的行为。我们的方法导致共振隧穿的全面图片。我们比较我们的结果与替代方法。
2005-01-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Overscreened Kondo problem with large spin and large number of orbital channels: Two distinct semiclassical limits in quantum transport observables
我们研究了通过近藤杂质的量子输运,假设大量的轨道通道$\mathcal K$ $\gg $ $1$的巡回电子和半经典自旋${\cal S}$ $\gg $ $1$的杂质。在过屏蔽区$\mathcal K>2\mathcal{S}$中实现了近藤问题的非费米液相区。我们证明了通过杂质的量子输运存在两种不同的半经典机制:i)$\mathcal K$ $\gg$ $\mathcal S$ $\gg$ $1$,微分电导为零; ii)$\mathcal S$ $/$ $\mathcal K{=}\mathcal C$ with $ 0$ $<$ $\mathcal C$ $<$ $1/2$,微分电导达到其幺正值的某个非零分数.利用共形场论方法,我们分析了量子输运观测量和剩余熵在两种半经典体系中的行为。我们表明,半经典极限ii)保留了共振散射的关键特征和非费米液体行为的最基本的指纹。讨论了半导体量子输运实验中两种半经典机制的可能实现。
2021-05-16 cond-mat.str-el
Circuit Quantum Simulation of a Tomonaga-Luttinger Liquid with an Impurity
Tomonaga-Luttinger液体(TLL)概念被认为是在低温下描述一维系统强关联物理的一般概念。一维导体中的一个标志性特征是由单个杂质引起的金属态和绝缘态之间的量子相变。然而,这种转变阻碍了对现实世界TLLs的实验探索。此外,它的理论治疗,解释了普遍的能量重新标度的电导在低温下,迄今为止已经完全实现了特定的相互作用强度。量子模拟可以提供强大的解决方案。这里,示出了混合金属-半导体耗散量子线路,以实现包括单个完全可调谐散射杂质的可调节电子相互作用的TLL的模拟。测量揭示了重整化群的“β函数”的电导,完全决定了TLL通用交叉到一个绝缘状态冷却后。此外,特征标度能量定位在一个给定的温度下的位置内的电导重整化流建立了超过九十年的电路参数,并探讨了平衡制度。量子模拟器的质量从现有的和新的TLL预测的精确的无参数验证证明,量子模拟是在很强的意义上实现,通过阐明相互作用机制,抵制理论解决方案。
2018-09-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el quant-ph
A new perturbation treatment applied to the transport through a quantum dot
采用一种新的微扰方法研究了非平衡态下安德森杂质的共振隧穿。该方法通过引入自能中的可调参数和杂质占据数的自洽性,给出了$U$中正确的弱耦合和强耦合极限。我们发现,零温线性响应电导符合得很好,从精确求和规则。在有限的温度下,电导显示在近藤谷非零的最小值,在最近的实验中所示。讨论了近藤和非近藤系统中外加偏压对单粒子态密度和微分电导的影响。
1998-11-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Effect of Impurities and Effective Masses on Spin-Dependent Electrical Transport in Ferromagnet-Normal Metal-Ferromagnet Hybrid Junctions
在双带模型的基础上,研究了铁磁-正常金属-铁磁结中杂质和有效质量对自旋相关输运的影响。结果表明,两个铁磁电极中的杂质和电子有效质量对电导的行为有显著的影响,即都对电导的振荡幅度、周期以及共振峰的位置有很大的影响。杂质的存在抑制了电导的振幅,使自旋阀效应不明显,但在一定条件下,可以观察到明显的杂质诱导共振隧穿现象。杂质和有效质量都能导致结磁电阻(JMR)随入射能量和正常金属厚度的非单调振荡。还观察到,两个铁磁电极中的电子的有效质量差越小,JMR的振幅越大。
2002-10-18 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Magnetotransport through a strongly interacting quantum dot
利用Wilson数值重整化群方法的有限温度推广,研究了磁场对强相互作用量子点电导的影响.该量子点具有一个用于传输的活性能级,并且由附着到左电子库和右电子库的安德森杂质建模。详细的预测的线性电导和自旋分辨电导作为门电压,温度和磁场强度的函数。磁场中的强耦合量子点充当自旋滤波器,其可以通过改变栅极电压来调谐。最大的自旋过滤效应被发现在对应于安德森杂质模型的混合价态的栅电压范围内。
2001-10-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Andreev Scattering and the Kondo Effect
我们研究了无限大的$U$ Anderson杂质与正常金属和超导金属耦合的性质。这两种情况下的量子点和含有杂质的量子点接触被认为是,对于后者,我们研究一个和两个通道的杂质。使用概括的非交叉近似,其中包括多个Andreev反射,我们计算这些设备的杂质谱函数和线性响应电导。我们一般地发现,近藤共振在对应于超导能隙的能量处产生结构,而费米能处的共振幅度发生改变。与没有超导性的情况相比,这导致了零偏压电导的可观察到的变化。
1999-09-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
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
Conductance of correlated systems: real-time dynamics in finite systems
用含时密度矩阵重整化群(td-DMRG)方法计算输运态的时间演化,已被证明是计算与非相互作用一维导线耦合的相互作用杂质系统的线性和有限偏压电导的有力工具。几种模型,包括相互作用共振能级模型(IRLM),单杂质安德森模型(SIAM),以及不同的多网站结构的模型,已在这方面的调查的主题。在这项工作中,我们给出了一个概述的不同的数值方法,已成功地应用到这个问题,并进入相当详细的评论时,我们已被用来获得完整的I-V特性的IRLM的技术。使用的模型组成的扩展相互作用的纳米结构连接到非相互作用的引线的无自旋费米子,我们解释的方法,我们使用的电流-电压特性和讨论的有限尺寸效应,必须考虑到。我们报告的线性和有限的偏置电导通过一个七个网站的结构,弱和强的最近邻相互作用的结果。在非相互作用的限制与精确的对角化结果的比较作为我们的方法的准确性的验证。最后,我们讨论了通过应用阻尼边界有效扩大有限系统的可能性,并给出了在这种情况下可以预期的有效系统大小和精度的估计。
2010-04-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el