Kondo hatás

Az oldal jelenlegi verzióját még nem ellenőrizték tapasztalt közreműködők, és jelentősen eltérhet a 2019. július 6-án felülvizsgált verziótól ; az ellenőrzések 7 szerkesztést igényelnek .

A Kondo -effektus a mágneses szennyeződésekkel enyhén adalékolt nem mágneses fémötvözetek elektromos ellenállásának növelése abszolút nullához közeli hőmérsékleten. Nevét Jun Kondo japán fizikusról kapta , aki a jelenség elméleti alapját adta . A megfelelő hőmérsékleti és energiaskálát Kondo hőmérsékletnek nevezzük .

Felfedezési előzmények

Az 1930-as években Meissner és Voight a tiszta aranyminták ellenállásának rendellenes növekedését figyelték meg 10 K alatti hőmérsékleten. Valójában kiderült, hogy gyártásuk során kis mennyiségű vasszennyeződéssel szennyeződtek [1] . 1964-ben Jun Kondo kimutatta, hogy a vezetési elektronok spinjei és a szennyeződések spinjei közötti kölcsönhatások okozhatják a megfigyelt jelenséget [2] .

Elmélet

A hatás a fémötvözeteknél figyelhető meg , ahol a spinek koncentrációja akár több ppm is lehet . Ez oda vezet, hogy a kölcsönhatásban a spin önenergiája a domináns tényező. Ahogy a hőmérséklet néhány kelvinre csökken, a szennyező spinek és a vezetési elektronok közötti mágneses kölcsönhatások kezdik befolyásolni az utóbbiak szóródásának természetét. A lokalizált spinek ilyen kölcsönhatásait általában az RKKY-csere kölcsönhatás írja le . Azt a hőmérsékletet, amelyen van egy minimális ellenállás, Kondo-hőmérsékletnek nevezzük , és a következőképpen adja meg

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

ahol az energiasáv szélessége, a Boltzmann-állandó és a csereintegrál . Az ellenállás T hőmérséklettől való függését ezután a kifejezés határozza meg $D$ $k_{{\mathrm {B}}}$ $J$

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}}\right)\right],

ahol a nemmágneses hozzájárulás az ellenálláshoz, a szennyeződés koncentrációja, a szennyeződés spinje és az összevont paraméter [3] [4] . $R_{0}$ $c$ $s$ $A$

A koherens spinekkel rendelkező elektronfelhők térbeli méretei több mikron [5] .

Jegyzetek

↑ Mattis, 2006 , pp. 296-297.
↑ Kondo-effektus – Fizikai enciklopédia cikk
↑ Mattis, 2006 , pp. 298-299.
↑ Stöhr, Siegmann, 2006 , pp. 635.
↑ Ivan V. Borzenets, Jeongmin Shim, Jason CH Chen, Arne Ludwig, Andreas D. Wieck, Seigo Tarucha, H.-S. Sim & Michihisa Yamamoto A Kondo szűrési felhő megfigyelése // Nature , 579. kötet, 210–213. oldal (2020)

Irodalom

Mattis, DC A mágnesesség elmélete leegyszerűsítette: bevezetés a fizikai fogalmakba és néhány hasznos matematikai módszerbe. - World Scientific, 2006. - 565 p. — ISBN 9789812385796 .
Stöhr, J. és Siegmann, HC Magnetism: From Fundamentals to Nanoscale Dynamics. - Springer-Verlag Berlin Heidelberg, 2006. - ISBN 978-3540302827 .

Linkek

Vijay B. Shenoy. The Kondo Effect (angolul) (a link nem érhető el) . SERC Iskola a mágnesességről és szupravezetésről '06 . Indiai Tudományos Intézet. Fizika Tanszék. — Az iskolai előadás a mágnesességről és a szupravezetésről az Indiai Tudományos Intézetben. Letöltve: 2011. augusztus 3. Az eredetiből archiválva : 2009. október 24..
Leo Kouwenhoven és Leonid Glazman. A Kondo-effektus újraélesztése . arXiv.org. Letöltve: 2011. augusztus 3.
Egzotikus Kondo effektusok: Kétcsatornás Kondo (nem elérhető link) . Stanford Egyetem. Letöltve: 2011. augusztus 3. Az eredetiből archiválva : 2008. október 10.. (határozatlan)
Ovchinnikov Yu. N., Dyugaev A. M. "A Kondo probléma jelenlegi állapota" // Phys . 171, pp. 565–570 (2001)