Kondo effekt

Den aktuella versionen av sidan har ännu inte granskats av erfarna bidragsgivare och kan skilja sig väsentligt från versionen som granskades den 6 juli 2019; kontroller kräver 7 redigeringar .

Kondo -effekten är effekten av att öka det elektriska motståndet hos icke-magnetiska metallegeringar lätt dopade med magnetiska föroreningar vid temperaturer nära absolut noll. Uppkallad efter den japanske fysikern Jun Kondo , som gav den teoretiska grunden för fenomenet . Motsvarande temperatur- och energiskala kallas Kondo-temperaturen .

Upptäcktshistorik

På 1930-talet observerade Meissner och Voight en onormal ökning av motståndet hos rena guldprover vid temperaturer under 10 K. Det visade sig faktiskt att de var förorenade med en liten mängd järnföroreningar under tillverkningen [1] . 1964 visade Jun Kondo att interaktioner mellan spinn av ledningselektroner och spinn av föroreningar kan vara orsaken till det observerade fenomenet [2] .

Teori

Effekten observeras i metallegeringar , där koncentrationen av spinn kan vara upp till flera ppm . Detta leder till att spinnets självenergi i interaktionen är den dominerande faktorn. När temperaturen sjunker till några kelviner börjar de magnetiska interaktionerna mellan föroreningsspinn och ledningselektroner att påverka arten av spridningen av de senare. Sådana interaktioner av lokaliserade snurr beskrivs vanligtvis av RKKY-utbytesinteraktionen . Temperaturen vid vilken det finns ett minimum av motstånd kallas Kondo-temperaturen och den ges av

T_{{\mathrm {K}}}={\frac {D}{k_({\mathrm {B}}}}}\exp \left(-{\frac {D}{2|J|}}\ höger),

där är bredden på energibandet, är Boltzmann-konstanten och är utbytesintegralen . Motståndets beroende av temperatur T bestäms sedan av uttrycket $D$ $k_{{\mathrm {B}}}$ $J$

R(T)=R_{0}(T)+c\left({\frac {J^{2}}{D}}\right)s(s+1)A\left[1-{\frac { 2J}{D}}\left(\ln {\frac {D}{k_({\mathrm {B}}}T}}\höger)\höger],

där är det icke-magnetiska bidraget till motståndet, är föroreningskoncentrationen, är föroreningsspinnet och är den klumpade parametern [3] [4] . $R_{0}$ $c$ $s$ $A$

De rumsliga dimensionerna för screening av moln av elektroner med koherenta snurr är flera mikrometer [5] .

Anteckningar

↑ Mattis, 2006 , s. 296-297.
↑ Kondo effekt - Encyclopedia of Physics artikel
↑ Mattis, 2006 , s. 298-299.
↑ Stöhr, Siegmann, 2006 , s. 635.
↑ Ivan V. Borzenets, Jeongmin Shim, Jason CH Chen, Arne Ludwig, Andreas D. Wieck, Seigo Tarucha, H.-S. Sim & Michihisa Yamamoto Observation of the Kondo screening cloud // Nature , volym 579, sid 210–213(2020)

Litteratur

Mattis, DC Teorin om magnetism förenklad: en introduktion till fysiska begrepp och till några användbara matematiska metoder. - World Scientific, 2006. - 565 sid. — ISBN 9789812385796 .
Stöhr, J. och Siegmann, HC Magnetism: From Fundamentals to Nanoscale Dynamics. - Springer-Verlag Berlin Heidelberg, 2006. - ISBN 978-3540302827 .

Länkar

Vijay B. Shenoy. Kondo-effekten (engelska) (länk ej tillgänglig) . SERC-skola om magnetism och supraledning '06 . Indian Institute of Science. Institutionen för fysik. — Presentation från skolan om magnetism och supraledning vid Indian Institute of Sciences. Hämtad 3 augusti 2011. Arkiverad från originalet 24 oktober 2009.
Leo Kouwenhoven och Leonid Glazman. Återupplivande av Kondo-effekten . arXiv.org. Hämtad: 3 augusti 2011.
Exotiska Kondo-effekter: Kondo med två kanaler (inte tillgänglig länk) . Stanford University. Hämtad 3 augusti 2011. Arkiverad från originalet 10 oktober 2008. (obestämd)
Ovchinnikov Yu. N., Dyugaev A. M. "Kondoproblemets nuvarande tillstånd" // Phys . 171, sid. 565–570 (2001)