The Kondo Screening Cloud around a Quantum Dot: Large-scale numerical Results
测量含有量子点的环中的持续电流将为最终探测难以捉摸的近藤屏蔽云提供一个独特的机会。我们提出了第一个大规模的数值结果,这个有争议的问题,使用精确对角化和密度矩阵重整化群(RG)。这些极具挑战性的数值计算证实了RG参数弱到强耦合交叉与不同的环长度,并给出了通用的标度函数的结果。我们还研究,分析和数值,重要的和令人惊讶的影响粒子-空穴对称性破缺。
2004-09-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
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
Kondo screening by the surface modes of a strong topological insulator
我们考虑磁性杂质沉积在强拓扑绝缘体表面,通过近藤交换作用与表面模相互作用。考虑到表面模的费米线的翘曲,我们导出了一个映射到一个有效的一维模型,并表明,杂质是完全屏蔽的表面电子,除了当费米能级正好位于狄拉克点。利用Abrikosov费米子平均场论,我们计算了近藤屏蔽云存在时电子密度Friedel振荡的形状。我们定量分析了两种原型化合物Bi $_2$ Se $_3$和Bi $_2$ Te $_3$的Friedel振荡中六重对称性的可观测性。
2013-04-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Gate-controlled Kondo screening in graphene: Quantum criticality and electron-hole asymmetry
中性石墨烯中的磁性杂质提供了赝能隙Kondo模型的实现,该模型显示了具有屏蔽杂质矩和未屏蔽杂质矩的相之间的量子相变。在这里,我们提出了一个详细的研究pseudogap Kondo模型与有限的化学势μ。虽然载流子掺杂在最低能量下恢复了传统的近藤屏蔽,但量子临界固定点的性质在很大的参数范围内会影响行为。最重要的是,近藤温度T_K显示了电子和空穴掺杂之间的极端不对称性。在临界状态下,取决于μ的符号,T_K遵循具有通用前因子的缩放预测T_K ~ |mu|,或者遵循具有x = 2.6的T_K ~ |mu| ^x。电子和空穴掺杂之间的这种不对称性在量子临界区之外延伸得很好,并且还意味着μ的两个符号的隧穿光谱的形状的质的差异。
2010-05-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Inducing and tuning Kondo screening in a narrow-electronic-band system
虽然单杂质近藤物理已经很好地理解,近藤晶格问题的理解,其中一个密集的阵列的本地矩耦合到导电电子仍然远远没有完成。在非f电子体系中产生和调节近藤晶格的能力将有助于进一步理解近藤晶格的行为。在这里,我们表明,在电荷密度波驱动的窄电子带系统1 T-TaS 2中的Pb嵌入诱导从绝缘间隙到尖锐的近藤共振在扫描隧道显微镜测量的过渡。这是1 T-TaS_2的13格Star-of-David团簇中局域磁矩的Kondo屏蔽的结果,从而证实了1 T-TaS_2层中未成对电子的团簇Mott局域化和局域磁矩的形成。随着Pb浓度的增加,局域电子的窄电子带逐渐远离费米能级,近藤共振峰逐渐被抑制。我们的研究结果为在层状窄电子带材料中产生和调谐多体电子态铺平了道路。
2022-01-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Kondo screening suppression by spin-orbit interaction in quantum dots
研究了自旋轨道相互作用下嵌入Aharonov-Bohm环中的量子点的输运性质。利用数值重整化群分析系统的近藤制度,我们发现,Aharonov-Bohm和自旋轨道动力学相的竞争诱导了强烈的抑制近藤状态单线态,有点类似于一个有效的内在磁场在系统中。这个有效场打破了定域态的自旋简并,并在点中产生有限的磁矩。通过引入一个{ \em in-plane}塞曼场,我们证明了近藤共振可以完全恢复,重新建立自旋单态和所需的自旋过滤行为在近藤制度,这可能会导致通过环的电流的全自旋极化。
2009-02-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Detecting the Kondo screening cloud in conductance measurements on quantum dots
量子点中近藤效应的观测为最终观测有争议的近藤屏蔽云提供了新的机会。研究了当导线长度与屏蔽云的大小相当时,屏蔽云效应如何在含量子点的量子线电导中出现。
2002-04-02 cond-mat.mes-hall
Screening cloud and non-Fermi-liquid scattering in topological Kondo devices
拓扑近藤效应是金属导线中的传导电子与含有马约拉纳费米子的介观超导岛耦合而产生的。工作与其最小的设置,我们研究了铅电子局域隧道态密度在其热涂抹的形式,由扫描隧道显微镜的动机,专注于组件$ρ_{2 k_F}$振荡的费米波数的两倍。作为温度$T$和零偏置的函数,我们发现,$ρ_{2 k_F}$的振幅是非单调的,从而随着$T$的减少,指数热长度控制的增加,可能通过中间近藤对数,交叉到一个$T^{1/3}$衰减。近藤对数仅在尖端结距离充分小于近藤长度时存在,从而提供有关近藤屏蔽云的信息。低温衰变表明非费米液体散射,特别是在拓扑近藤固定点的单粒子散射的完全抑制。对于远低于近藤温度的温度,我们发现,$ρ_{2 k_F}$振幅可以被描述为一个通用的标度函数表示强相关性。在更一般的情况下,我们的考虑指向效用的$ρ_{2 k_F}$在研究量子杂质系统,包括提取有关单粒子散射矩阵的信息。
2018-11-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Majorana coupling and Kondo screening of localized spins
本文理论分析了量子点局域磁矩在耦合金属导线与拓扑超导线时的命运,发现Majorana模式邻近效应使磁矩由1/4降至1/16,且与导线耦合引发的Kondo效应在强耦合下使Kondo温度大幅升高并完全屏蔽磁矩。
2023-04-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
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
Enhancement of Spin-charge Conversion in Dilute Magnetic Alloys by Kondo Screening
我们推导出一个动力学理论,能够处理大自旋轨道耦合和近藤屏蔽在稀磁合金。我们得到的碰撞积分非微扰和发现的贡献成正比的杂质散射S-矩阵的动量导数。后者对自旋扩散和自旋-电荷转换系数产生了重要的修正,并完全捕获了所谓的侧跳过程,而无需诉诸玻恩近似(共振散射失败)或其他启发式推导。我们将我们的动力学理论应用到具有强自旋轨道的量子杂质模型,该模型捕获了La $_{1-x}$ Cu $_6$等合金中近藤屏蔽铈杂质的最重要特征。我们发现1)一个大的零温自旋霍尔电导率,它只依赖于费米波数和2)横向自旋扩散机制,修改了标准的菲克扩散定律。我们的预测可以很容易地验证标准的自旋输运测量金属合金与近藤杂质。
2021-07-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Observing the universal screening of a Kondo impurity
本文通过将电荷近藤电路与电荷传感器结合,直接观测了近藤杂质的自旋状态及其普适屏蔽过程,确立了重整化流、磁化降低和标度近藤温度关系,为奇异量子态热力学研究开辟了新途径。
2023-11-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Microscopic resolution of the interplay of Kondo screening and superconducting pairing: Mn-phthalocyanine molecules adsorbed on superconducting Pb(111)
吸附在超导体上的磁性分子引起了库珀对和近藤单线态的局域竞争,导致了亚带隙束缚态的形成。对于Pb(111)衬底上的酞菁锰分子,扫描隧道光谱解析出子能隙束缚态对和两个Kondo屏蔽通道。通过标度和数值重整化群计算的结合,我们发现近藤屏蔽和超导配对之间的有趣关系仅仅取决于与衬底的杂化强度。我们证明了一个有效的单通道安德森杂质模型与一个相当大的粒子-空穴不对称性捕获系统中的普遍和非普遍的观测定量。通过标度论证,阐明了两个屏蔽通道的模型参数和解纠缠。
2013-03-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Spatially dependent Kondo effect in Quantum Corrals
我们研究了位于金属宿主系统表面的非磁性量子围栏内单个磁性杂质的近藤屏蔽。我们发现,畜栏的本征模的空间结构导致一个空间依赖的近藤效应,其签名是近藤温度,$T_K$的空间变化。此外,我们预测,近藤屏蔽是伴随着形成多个近藤共振的特征空间模式。我们的研究结果为利用量子相干技术操纵和探索近藤效应提供了新的可能性。
2006-01-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Entanglement and the Kondo effect in double quantum dots
研究了串联耦合双量子点中电子间的纠缠。除了本地排斥,我们考虑电容点间相互作用的影响。我们展示了扩展近藤和本地单态相位之间的竞争如何决定的基态,从而纠缠。
2007-01-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Kondo screening regimes of a quantum dot with a single Mn ion
研究了磁性Mn离子与金属引线连接的量子点的近藤和输运性质。通过采用数值重整化群技术,我们表明,依赖于本地电子自旋和磁矩的Mn之间的铁磁耦合强度的值,存在两个不同的近藤制度。在弱耦合极限下,系统处于完全屏蔽的近藤态,描述了与系统其余部分解耦的局部磁矩。相比之下,在强耦合区域中,量子点的自旋和局域磁矩形成了一个大自旋的实体,部分被近藤屏蔽。通过改变量子点电子和引线之间的隧道耦合,可以适当地调节这两种状态之间的交叉。该模型也适用于研究磁性分子在金属表面的吸附。这些系统的丰富现象学反映在系统的电导中。
2011-02-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Impurity Entanglement Entropy and the Kondo Screening Cloud
传导电子对杂质自旋的屏蔽与一个大的近藤屏蔽云的形成有关,其大小为xi_K。我们利用密度矩阵重整化群和解析方法研究了杂质周围的一个尺寸为r的区域与样品的其余部分(总尺寸为R)之间的量子纠缠。相应的“杂质纠缠熵“S_{imp}是r/xi_K和r/R的普适标度函数。我们在xi_K << r的范围内用费米液体理论计算了这个普适函数。
2006-06-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el quant-ph
Suppression of Kondo screening by the Dicke effect in multiple quantum dots
在三重量子点排列中,研究了相互作用的量子点与导带的耦合及其与局域能级的连接之间的相互作用。研究发现,电子Dicke效应对相互作用量子点的近藤共振有重要影响,这种效应是由两个相互作用量子点的准共振态引起的.通过对有限U多杂质Anderson哈密顿模型的数值重整化群分析,详细研究了系统的近藤区。我们发现了一个极端狭窄的近藤共振,作为单粒子水平的侧点被调谐到费米能级和“挤压”近藤共振,伴随着强烈的近藤温度下降,由于存在一个超隧穿状态。此外,我们表明,近藤温度消失的结构的迪克效应的限制。通过分析三点团簇的磁矩和熵随温度的变化,我们确定了一个不同的本地单态,竞争的近藤状态,导致最终抑制近藤温度和强烈影响的自旋相关的结构。我们进一步表明,系统的不对称耦合,水平结构或由于库仑相互作用,导致有趣的变化,在费米能级附近的光谱函数。这些都强烈影响近藤温度和系统的线性电导。
2010-09-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Exact results for the Kondo screening cloud of two helical liquids
我们分析了自旋为1/2的磁性量子点与两个螺旋液体耦合的屏蔽。有趣的是,我们发现了两组性质不同的图卢兹点,即,非平凡的参数,我们可以解决两个通道Kondo模型准确。这使我们能够计算的温度和电压依赖的近藤屏蔽云,开发的振荡所施加的自旋电压$μ_s$。这样的自旋电压可以方便地施加在四端螺旋液体设置的电荷偏置。
2012-11-28 cond-mat.mes-hall
Josephson-Kondo screening cloud in circuit quantum electrodynamics
我们表明,非本地极化响应的多模电路QED设置,设计从库珀对盒耦合到一个长链的约瑟夫森结,提供了一个替代路线访问难以捉摸的近藤屏蔽云。对于中等的电路阻抗,我们解析计算的电荷磁化率沿电路的衰减,这涉及到量子比特和它的电磁环境之间的空间纠缠的通用线型。在大的电路阻抗,我们数值上发现进一步的空间相关性是特定于一个真正的多体状态。
2015-03-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Universal Thermal Entanglement of Multichannel Kondo Effects
杂质与环境之间的量子纠缠是量子杂质问题的核心。基于纠缠负性和边界共形场论,提出了一种计算自旋为1/2的杂质问题中纠缠的方法。利用这种方法,我们研究了多通道近藤效应中纠缠的热衰减。在零温度下,纠缠度有最大值,与屏蔽通道数无关。在低温下,纠缠呈现幂律热衰减。幂律指数等于描述杂质自旋的BCFT边界算符标度维数的2倍,这归因于能量本征态纠缠的能量相关标度行为.这与数值重整化群结果一致,揭示了近藤屏蔽长度内的量子相干性。
2021-12-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Kondo screening cloud in a double-quantum dot system
我们分析了通过可调RKKY相互作用耦合在一起的两个人工磁性杂质的输运性质。我们表明,RKKY相互作用的符号可以通过门控线来控制。我们研究了有限尺寸效应和RKKY相互作用之间的相互作用,发现这两种人工杂质开始相互作用,只要近藤屏蔽云的长度变得更大的线的长度。这应该允许给出一个较低的近藤屏蔽云长度的实验估计。
2005-02-16 cond-mat.mes-hall
Competition between Kondo screening and quantum Hall edge reconstruction
我们报道了一个连接到二维导线上的近藤关联量子点,我们证明了在纯塞曼情况下g因子的重整化,即磁场平行于量子点的平面。对于相同的系统,我们通过研究量子霍尔制度,即施加垂直磁场来研究轨道效应的影响。在这种情况下,观察到抑制近藤效应和分裂零偏异常的不寻常行为。分裂随磁场的增加而减小,并呈现出不连续的变化,这是由于近藤屏蔽和源于静电屏蔽的量子霍尔边缘结构之间复杂的相互作用。这种由可压缩和不可压缩条纹组成的边缘结构强烈影响量子点的近藤温度,从而影响重整化g因子。
2015-10-20 cond-mat.mes-hall
Spatiotemporal buildup of the Kondo screening cloud
我们调查如何近藤屏蔽云建立作为空间和时间的函数。从从导带去耦的杂质自旋开始,近藤耦合在时间t=0处接通。我们工作在图卢兹点,在那里可以获得精确的分析结果,随后自旋动力学在零和非零温度T。当t>0时,近藤屏蔽云开始在杂质自旋被传输到无穷远的尾流中形成。在这个建立过程中,杂质自旋-导带自旋极化率由于因果关系而呈现出尖锐的光锥,而相应的关联函数在光锥外有一个拖尾。在T=0时,这条尾巴有一个幂律衰减作为距离的函数的杂质,我们解释为由于初始纠缠在费米海。
2013-07-21 cond-mat.mes-hall
Suppressed Kondo screening in two-dimensional altermagnets
本文用数值重整化群研究二维交变磁体中自旋1/2杂质的 Kondo 效应,揭示杂化函数自旋无关但 Kondo 温度受抑制,并发现磁场方向相关的峰抑制及强 Zeeman 劈裂的掩盖作用。
2024-04-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Transport through a quantum dot with SU(4) Kondo entanglement
我们研究了一个介观的设置组成的一个小的电子液滴(点)耦合到一个较大的量子点(粮食)也受到库仑阻塞,以及两个宏观引线作为源极和漏极。一种不同于标准SU(2)费米液体的奇异近藤基态明确地出现了:SU(4)近藤关联液体。通过小圆点的输运性质进行了分析,通过边界共形场论,并允许与其他制度,如双通道自旋态或双通道轨道态的明确区别。
2006-09-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Kondo screening of a high-spin Nagaoka state in a triangular quantum dot
利用数值重整化群(NRG)方法研究了三角形三重量子点与两个无相互作用的量子点之间的输运。三角形具有S=1的高自旋基态,这是由长冈铁磁性引起的,当它被隔离并且有一个额外的电子被引入半填充时。结果表明,传导电子对局域磁矩的屏蔽是分两个阶段进行的,其能量尺度不同。S=1的一半首先被一个通道度屏蔽,然后在非常低的温度下,剩余的一半被完全屏蔽,形成近藤单线态。输运是由两个相移的准粒子与奇偶校验,然后在串联配置的两端电导被抑制$g_{\rm series} \simeq 0$,而四端并联电导的平台达到一个酉极限值$g_{\rm parallel} \simeq 4e^2/h$的两个导电模式。
2006-12-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Two-Impurity Kondo Model: Spin-Orbit Interactions and Entanglement
受采用RKKY耦合自旋作为固态量子计算机构建模块的建议的启发,我们分析了2D电子气中的RKKY相互作用如何受到自旋-轨道相互作用的影响。使用添加了Dresselhaus和Rashba自旋-轨道相互作用的双杂质Kondo模型,我们发现RKKY相互作用的自旋-旋转不变性-对于具有良好可控的双量子位门至关重要-在调整Rashba耦合以具有与Dresselhaus耦合相同的强度时恢复。我们还讨论了两杂质Kondo模型在自旋轨道相互作用下的临界性质,并提取了由于这些相互作用而导致的对块纠缠标度的修正.
2011-08-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Kondo effect in a side-coupled double-quantum-dot system embedded in a mesoscopic ring
利用大N从玻色子平均场论研究了双量子点系统中近藤屏蔽云的有限尺寸效应。在该设置中,一个点嵌入在具有有限尺寸$L$的封闭金属环中,另一个点经由具有强度K的反铁磁自旋-自旋交换耦合而侧耦合到嵌入的点。反铁磁耦合有利于局域自旋单态,抑制近藤屏蔽。Kondo有效温度T_k(与Kondo屏蔽云尺寸的倒数成正比)在有限尺寸下表现出Kosterlitz无标度(KT),表明Kondo屏蔽相之间存在KT型量子跃迁,< K_c and the local spin-singlet phase for K >K_c为热力学极限,K_c为临界值。当K < K_c(L= 4 n,4 n +1,4 n +3)和K>K_c(L= 4 n +2)时,Kondo和局域自旋单态基态之间存在交叉.为了更深入地研究量子点的交叉区,我们还计算了不同$K$值的量子点在有限尺寸下的局域态密度和持续电流。
2009-09-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Tunable Kondo screening in a quantum dot device
我们考虑电子输运沿单模通道是在接触,通过隧道结在其墙壁上,与两个量子点。电子隧穿到和从点有助于电子背散射,从而修改沟道电导。如果点携带自旋,则沟道电导由于近藤效应而变得依赖于温度。两点器件的几何形状允许由于间接交换相互作用(称为Ruderman-Kittel-Kasuya-Yosida相互作用)而形成S=1的局域自旋。该装置提供了研究完全筛选和筛选不足的Kondo杂质之间的交叉的可能性。我们调查这种交叉的表现在通道电导。
2005-09-27 cond-mat.mes-hall
Scaling analysis of Kondo screening cloud in a mesoscopic ring with an embedded quantum dot
从理论上研究了嵌入介观环中的量子点的近藤效应。环连接到两个外部引线,这使得运输测量。利用“穷人”标度法,得到了近藤温度T_K与Aharonov-Bohm相的解析表达式,该相由穿过环的磁通量引起。在这个Kondo问题中,有两个特征长度。一个是电荷涨落的屏蔽长度,L_c= \hbar v_F/|ε_0|其中v_F是费米速度,ε_0是量子点的能级。另一个是自旋涨落的屏蔽长度,即,近藤屏蔽云的大小为L_K= \hbar v_F/ T_K。我们得到了(i)L_c \ll L_K \ll L,(ii)L_c \ll L \ll L_K和(iii)L \ll L_c \ll L_K的T_K(k)的不同表达式,其中L是环的尺寸.在(ii)和(iii)情况下,T_K受α的显著调节,而在(i)情况下,T_K几乎不受α的影响。在标度分析的基础上,我们还导出了T \gg T_K处电导的对数修正和T \ll T_K处电导的解析表达式。
2010-12-01 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
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
Modulated Kondo screening along magnetic mirror twin boundaries in monolayer MoS2 on graphene
本研究构建了基于石墨烯上单层MoS₂晶界半满量子限制态的独特近藤体系,可宽温域解析谱函数与空间调制,结合数值重整化群计算验证Anderson模型的预测能力,为近藤物理研究提供新平台。
2023-05-08 cond-mat.mes-hall
Quantum Critical Transition and Kondo Screening of Magnetic Moments in Graphene
在正常金属中,杂质自旋的磁矩在低于特征近藤温度TK时消失,在该温度下,与导带电子的耦合产生屏蔽局部磁矩的纠缠态。相反,嵌入绝缘体中的力矩在所有温度下都保持未屏蔽。这就提出了一个关于磁矩在中间赝能隙系统(如石墨烯)中的命运的问题。在这些系统中,理论预测了在临界耦合强度下的量子相变,该临界耦合强度将局部磁矩相从近藤屏蔽相分离。然而,试图通过实验来证实这些预测及其有趣的结果,如静电控制磁矩的能力,迄今为止还很难实现。在这里,我们报告的近藤屏蔽和量子相变之间的屏蔽和未屏蔽阶段的空位磁矩在石墨烯的观察。利用扫描隧道显微镜(STM)、光谱学(STS)和数值重整化群(NRG)计算,我们通过近藤屏蔽的光谱特征识别了近藤屏蔽,并将相变映射为耦合强度和化学势的函数。我们表明,这种转变使得有可能打开和关闭的磁矩静电通过栅极电压或机械通过局部曲率的变化。
2018-01-11 cond-mat.mes-hall
Nonequilibrium, spatio-temporal formation of the Kondo screening-cloud on a lattice
我们研究了自旋屏蔽云的非平衡形成,它伴随着浸没在零温度费米海中的局部磁矩的淬灭。基于相互作用单杂质Anderson模型的高精度密度矩阵重整化群结果,利用时间演化块抽取方法讨论了杂质-库杂化量子猝灭后的实时演化.我们报告出现的长度和时间尺度的时空结构的非本地关联函数的自旋和电荷密度通道。在平衡时,我们的数据的关联函数和提取的长度尺度显示出良好的协议与现有的结果,因为本地时间相关的观测在杂质。在随时间变化的数据中,我们确定了一个主要的信号,它定义了一个“光锥”移动的费米速度和铁磁组件在其唤醒。在光锥内部,我们发现非平衡关联函数的结构出现在两个时间尺度上。最初,关联函数的定性结构在晶格费米速度下迅速发展。随后自旋关联在更大的时间尺度上收敛到平衡结果。这个过程设定了一个动态能量尺度,我们确定它与近藤温度成正比。在光锥外,我们观察到关联函数在空间中的两种不同的幂律衰减,其指数与时间和相互作用强度无关。
2015-03-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Entanglement, measurement, and conditional evolution of the Kondo singlet interacting with a mesoscopic detector
我们研究了静电耦合到介观探测器的量子点中近藤单态的各个方面。这两个子系统由近藤单线态和电荷依赖探测器态之间的纠缠态表示。我们表明,相位相干的近藤单线被破坏的方式是敏感的电荷状态信息恢复的幅度和相位的散射系数的检测器。我们还介绍了“条件演化”的近藤单线态下的投影测量的检测器上的概念。我们的研究表明,该测量的复合系统的状态是解纠缠。近藤单线态在量子点中演化成具有固定数量电子的特定状态。它的弛豫时间被证明是敏感的,只有在检测器中的传输概率的QD-电荷的依赖性,这意味着相位信息被擦除在这个条件的演变过程。我们讨论的影响,我们的意见,鉴于可能的实验实现。
2007-07-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Observation of the Kondo Screening Cloud of Micron Lengths
当金属中存在磁性杂质时,传导电子形成屏蔽杂质自旋的自旋云。这种基本现象被称为近藤效应。与电荷屏蔽相反,自旋屏蔽云量子相干地发生,与杂质形成自旋单重态纠缠。尽管自旋在杂质周围局部相互作用,但云可以扩散到微米级。近藤云迄今为止从未被探测到,它的存在是近藤效应的一个基本方面,仍然是一个长期存在争议的问题。在这里,我们提出了实验证据的近藤云延伸超过微米的长度相当于理论长度$ξ_\mathrm{K}$。在我们的器件中,近藤杂质形成在量子点(QD)中,单侧耦合到准一维沟道~ \cite{Theory_Proposal_HS},该沟道容纳各种栅极定义长度$L > 1 \, μ$ m的法布里-珀罗(FP)干涉仪。当我们在距离量子点$L$的干涉仪端门上扫描电压以诱导电导的FP振荡时,我们观察到测量的近藤温度$T_\mathrm{K}$的振荡,这是距离$L$的云的标志。对于$L \lesssim ξ_\mathrm{K}$,$T_\mathrm{K}$振荡幅度对于较小的$L$变得更大,服从单个参数$L/ ξ_\mathrm{K}$的标度函数,而对于$L>ξ_\mathrm{K}$,振荡弱得多。结果表明,$ξ_\mathrm{K}$是与近藤效应有关的唯一长度参数,云主要位于近藤效应长度$ξ_\mathrm{K}$内,其长度可达微米。我们使用电子干涉仪的实验方法提供了一种检测由多个磁性杂质或多个屏蔽通道形…
2019-06-21 cond-mat.mes-hall
Inducing Kondo Screening of Vacancy Magnetic Moments in Graphene with Gating and Local Curvature
在正常金属中,杂质自旋的磁矩在低于特征近藤温度TK时消失。这标志着传导带电子的极化云的形成,屏蔽了磁矩。相反,嵌入绝缘体中的力矩在所有温度下都保持未屏蔽。这就提出了一个关于中间赝能隙系统(如石墨烯)中磁矩命运的问题。在这些系统中,局域磁矩和导带电子之间的耦合被预测为驱动局域磁矩相和近藤屏蔽单重态相之间的量子相变,如图1A所示。然而,试图通过实验证实这些预测及其有趣的后果,如静电调谐磁矩的能力,一直难以捉摸。在这里,我们报告的近藤屏蔽和量子相变之间的屏蔽和未屏蔽阶段的空位磁矩在石墨烯的观察。使用扫描隧道显微镜(STM),光谱(STS)和数值重整化群(NRG)计算,我们确定了近藤屏蔽的光谱特征和映射的量子相变作为耦合强度和化学势的函数。我们表明,耦合强度可以通过局部曲率的变化来调整,而且这种过渡使得有可能用栅极电压打开和关闭磁矩。
2019-07-20 cond-mat.mes-hall
Kondo temperature and screening extension in a double dot system
在这项工作中,我们使用从玻色子平均场近似在有限U研究自旋自旋关联的影响,在两个量子点的输运性质的串联耦合到金属引线。在很宽的参数空间范围内研究了该系统的不同量子态。综述了半填充近藤效应与量子点间反铁磁关联相互作用的研究进展。从玻色子的电导,量子点的局域态密度,和重整化能量参数的结果。作为研究双点系统中近藤物理的另一种方法,计算了金属引线中近藤云的扩展,并分析了它与点间耦合的关系。此外,云扩展允许计算的双量子点的近藤温度。这个结果是非常相似的相应的临界温度$T_c$,作为系统的参数的函数,通过使用有限温度扩展的从属玻色子平均场近似。
2012-02-27 cond-mat.mes-hall
Spin qubits in double quantum dots - entanglement versus the Kondo effect
我们研究了不同拓扑结构的导线上的双量子点中两个自旋量子比特的对纠缠和每个自旋与附近电极的单独纠缠之间的竞争。纠缠的普遍行为依赖于自旋量子比特之间的相互作用,与它们的环境,温度和磁场的耦合。量子相变的结果是,当量子点并联耦合时,会发生完全纠缠态和非纠缠态之间的突然切换。
2006-10-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el quant-ph
Detecting Kondo Entanglement by Electron Conductance
杂质自旋和附近电子之间的量子纠缠是单沟道近藤效应的一个重要特性。我们发现,纠缠可以检测通过测量电子电导通过双量子点在轨道近藤制度。当体系的SU(2)自旋对称性弱破缺时,我们导出了纠缠与电导之间的关系。这种关系反映了近藤不动点附近多体态的普遍形式。使用它,纠缠的空间分布,因此,近藤云,可以检测到,打破对称性空间不均匀的电气手段。
2018-08-27 cond-mat.mes-hall quant-ph
Kondo breakdown as an entanglement transition driven by continuous measurement
Indian Institute of Science Education and Research Kolkata(印度加尔各答科学教育研究所)
研究通过连续测量驱动的纠缠相变解释Kondo屏蔽破裂,揭示非费米液体的出现及杂质特征的热化过程。
2026-02-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el quant-ph
Hierarchical entanglement shells of multichannel Kondo clouds
通过研究杂质与通道间的量子纠缠,预测多通道近藤云的分层纠缠壳层结构,揭示不同非费米液体共存及温度对壳层的抑制机制,为边界态研究提供指导。
2023-06-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el quant-ph
Fano-Kondo effect in side-coupled double quantum dots at finite temperatures and the importance of the two-stage Kondo screening
我们通过两个量子点的系统来研究零偏压电导,其中一个量子点直接嵌入在源极和漏极之间,而第二个量子点通过隧道结侧耦合到第一个量子点。采用双杂质Anderson模型对体系进行建模,利用数值重整化群计算了不同参数下体系电导随温度的变化。我们认为非相互作用的情况下,我们研究的程度偏离传统的法诺共振线形状在有限的温度下,和嵌入和/或侧耦合的量子点是相互作用的情况下,我们研究的近藤和法诺效应的共存的后果。如果侧耦合点是非常弱的相互作用,占位改变了两个时,现场能量交叉的费米能级和Fano共振的形状观察。如果在侧耦合点上的相互作用是相当大的,则占据仅改变一个,并且导致非常不同的线形,这是强烈的和特征性的温度依赖性。这些结果提出了对侧耦合双量子点的输运性质的最近实验结果研究的有趣的替代解释[Sasaki等人,物理修订信函103,266806(2009)]:观察到的类Fano电导反共振实际上可能是由实验温度在较高和较低Kondo温度之间的区域中的两阶段近藤效应引起的。
2010-03-04 cond-mat.mes-hall
Electrical control of a Kondo spin screening cloud
本研究通过将Kondo云限制在量子盒中并调节量子干涉,实现了对Kondo云形变的定量控制,发现云形状改变主要在盒外,为模拟强关联系统提供了新途径。
2025-03-26 cond-mat.mes-hall quant-ph
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
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
Blocking transport resonances via Kondo entanglement in quantum dots
多体纠缠是近藤效应的核心,近藤效应在量子点中的标志是在低温下的零偏压电导峰。它标志着由局部点自由度和导电电子形成的导电单重态的出现。碳纳米管提供了可能性,研究近藤纠缠的出现,通过调整多体关联与栅极电压。在这里,我们定量地显示了一个未被发现的一面近藤相关性,这违反直觉,往往会阻止导电通道:非弹性cotunneling线在碳纳米管的磁谱显着消失时,调整栅极电压。考虑到全球的\SUT \ $\otimes $ \SUT \对称性的碳纳米管耦合到铅,我们发现,只有涉及的Kramers赝自旋翻转的共振,与这种对称性,观察到在温度和电压低于相应的近藤尺度。我们的结果表明,纠缠多体态的形成没有净赝自旋的鲁棒性。
2016-08-31 cond-mat.mes-hall
Macroscopic Quantum Entanglement of a Kondo Cloud at Finite Temperature
基于纠缠见证算符,提出了一种计算多体混合态宏观纠缠的变分方法,并计算了有限温度下单通道和双通道近藤系统的形成纠缠(EoF),即纠缠熵的混合态推广. EoF的热抑制在低温下服从幂律标度。标度指数减半,从单通道到双通道系统,这是由于,使用玻色化方法,非费米液体行为的马约拉纳费米子,一个“半”的复杂费米子,出现在双通道系统。此外,EoF表征的单通道系统的近藤屏蔽云的大小和幂律尾。
2015-02-05 cond-mat.mes-hall quant-ph
Kondo effect and spin-orbit coupling in graphene quantum dots
近藤效应是研究强关联费米子的基石。传导电子与局域磁矩的相干交换耦合产生屏蔽杂质自旋的近藤云。虽然完整的近藤筛选已经被广泛探索,但筛选不足的情况-只有几个近藤渠道中的一些参与筛选-仍然很少。在这里,我们报告的观察完全屏蔽和欠屏蔽近藤效应的量子点在双层石墨烯。更一般地说,我们介绍了一个独特的平台,研究近藤物理。碳纳米管的弯曲表面产生强的自旋-轨道耦合,破坏了与近藤效应相关的电子态的SU(4)对称性,与此相反,我们研究了具有小自旋-轨道耦合的名义上平坦的碳材料。此外,双层石墨烯点中不寻常的双电子三重态基态为探索欠屏蔽自旋1近藤效应提供了一条途径。
2021-03-08 cond-mat.mes-hall
Universal Spin Screening Clouds in Local Moment Phases
本文研究局域磁矩相中杂质自旋与传导电子的纠缠,发现传导电子形成普适的LM自旋云,其衰减行为取决于态密度类型,并定义了单一长度尺度LM云长度。
2024-11-06 cond-mat.mes-hall
SU(4) Kondo entanglement in double quantum dot devices
从量子信息理论的角度分析了在半导体双量子点器件中实现SU(4)纠缠近藤机制的可能性。我们的分析集中在基态的性质,并考虑一般的实验情况下,两个量子点的耦合参数不同。我们用Anderson型哈密顿量来模拟每个量子点,该哈密顿量包括点间库仑排斥和每个量子点与独立费米子浴的隧道耦合。我们发现,如果选择适当的栅压,使两个量子点的平均电荷占据率相等,并抑制双量子点上的双占据,可以使自旋和赝自旋纠缠相等,并恢复SU(4)对称性.我们提出的密度矩阵重整化群的自旋和赝自旋纠缠熵的数值结果,和一个简化的模型,捕获的主要物理问题的分析结果。
2017-08-15 cond-mat.mes-hall