嵌入量子點介觀A-B環(huán)的Kondo效應(yīng).pdf

1、在凝聚態(tài)物理學(xué)中，Kondo效應(yīng)是一個非常著名和被廣泛研究的現(xiàn)象。Kondo效應(yīng)起源于低溫稀磁合金中的磁雜質(zhì)與傳導(dǎo)電子之間的相互作用。在最近幾年里，由于納米技術(shù)的進步，人們已經(jīng)能夠把一個量子點嵌入到電路中，在人工控制的條件下研究介觀Kondo效應(yīng)，這喚起了人們對Kondo效應(yīng)新的興趣。與稀磁合金中Kondo效應(yīng)導(dǎo)致低溫電阻增加不同的是，在量子點系統(tǒng)中，由于在費米能級處的Kondo共振為電流提供了一個新的通道，因而介觀Kondo效應(yīng)導(dǎo)致了

2、系統(tǒng)電導(dǎo)的增加。最近，許多努力用于研究嵌入量子點的介觀Aharonov-Bohm環(huán)的基態(tài)性質(zhì)。主要的興趣在于：(i)Kondo共振對介觀環(huán)持續(xù)電流的影響；(ii)通過測量介觀環(huán)中的持續(xù)電流來實現(xiàn)探測Kondo關(guān)聯(lián)長度。盡管許多人采用了不同的方法研究了這個系統(tǒng)，但至今還沒有得到一致的理論結(jié)果?；谶@一點，通過單雜質(zhì)的Anderson模型，我們從理論上研究了嵌入單量子點的Aharonov-Bohm環(huán)中的Kondo效應(yīng)，并采用slave-bo

3、son平均場技巧求解了這個系統(tǒng)的哈密頓。計算結(jié)果表明：當(dāng)平均電子能級間隔大于Kondo關(guān)聯(lián)能時，在這個介觀系統(tǒng)中仍然存在一個減弱的Kondo效應(yīng)；系統(tǒng)的基態(tài)性質(zhì)依賴于系統(tǒng)的宇稱和環(huán)的大小；系統(tǒng)復(fù)雜的物理性質(zhì)能夠歸因于Kondo屏蔽效應(yīng)和尺寸效應(yīng)的共存。一方面，當(dāng)增加環(huán)的周長以至于ξK/L≤0.5時，系統(tǒng)將從一個沒有完全屏蔽的基態(tài)轉(zhuǎn)變到一個完全屏蔽的基態(tài)；另一方面，尺寸效應(yīng)將在δ/TK0≤1時消失。因此，系統(tǒng)的物理性質(zhì)將分別在ξK≈0.5

4、和δ/TK0≈1處經(jīng)歷一個大的改變。所以，在實驗中能夠通過測量物理量(如持續(xù)電流和零場雜質(zhì)的磁化率)隨環(huán)周長的變化關(guān)系而探測Kondo關(guān)聯(lián)長度。這為研究Kondo屏蔽云提供了一條新的途徑。我們同樣研究了嵌入并聯(lián)耦合雙量子點的A-B環(huán)系統(tǒng)的基態(tài)平衡性質(zhì)。結(jié)果表明：系統(tǒng)的基態(tài)性質(zhì)依賴于兩個量子點之間的耦合強度、系統(tǒng)的宇稱和環(huán)的大?。辉趶婑詈蠀^(qū)，電流的峰值與零(弱)耦合區(qū)相比，有顯著地增強，這說明兩個量子點可以相干耦合而形成人造分子，因此，在