耦合于鐵磁電極量子點(diǎn)中的Kondo效應(yīng).pdf

1、作為展現(xiàn)低維介觀體系量子效應(yīng)的典型代表，量子點(diǎn)結(jié)構(gòu)成為近年來的研究熱點(diǎn)，特別是在量子點(diǎn)的隧穿電導(dǎo)中發(fā)現(xiàn)了非常明顯的Kondo現(xiàn)象后，使Kondo現(xiàn)象成為在凝聚態(tài)物理學(xué)中一個(gè)非常著名和被廣泛研究的現(xiàn)象。Kondo效應(yīng)最初起源于稀磁合金中的低溫物理反?，F(xiàn)象，在最近幾年里，由于納米技術(shù)的進(jìn)步，人們已經(jīng)能夠把一個(gè)量子點(diǎn)嵌入到電路中，在人為控制條件下研究介觀Kondo效應(yīng)，這喚起了人們對(duì)Kondo效應(yīng)新的興趣。與稀磁合金中Kondo效應(yīng)導(dǎo)致低溫電

2、阻增加不同的是，在量子點(diǎn)系統(tǒng)中，由于在費(fèi)米能級(jí)處的Kondo共振為電流提供了一個(gè)新的通道，因而介觀Kondo效應(yīng)導(dǎo)致了系統(tǒng)電導(dǎo)的增加。最近，許多努力用于研究耦合于鐵磁電極的量子點(diǎn)系統(tǒng)的基質(zhì)性質(zhì)，基于這一點(diǎn)我們利用隸玻色平均場(chǎng)近似，以及運(yùn)動(dòng)方程等理論通過求解格林函數(shù)的方法：一方面，研究了耦合于鐵磁電極和介觀環(huán)的單量子點(diǎn)系統(tǒng)中的Kondo效應(yīng)，研究結(jié)果表明：(i)當(dāng)磁電極磁矩反平行時(shí)，自旋向上和自旋向下的Kondo峰出現(xiàn)在同一位置，并且這種

3、重合完全不受鐵磁電極中極化強(qiáng)度、介觀環(huán)的磁通和格點(diǎn)數(shù)的影響。(ii)當(dāng)磁電極磁矩平行時(shí)，自旋向上和自旋向下的Kondo峰出現(xiàn)了明顯的分裂。同時(shí)，這種出現(xiàn)在費(fèi)米能級(jí)處的Kondo峰還隨介觀環(huán)的磁通和格點(diǎn)數(shù)的增大呈周期性變化。(iii)單電子準(zhǔn)能級(jí)產(chǎn)生的自旋分裂和自旋弛豫下的Kondo峰的分裂都可由鐵磁電極的磁化強(qiáng)度來控制，可用來產(chǎn)生自旋閥效應(yīng)。這種自旋閥效應(yīng)完全是由強(qiáng)關(guān)聯(lián)和磁耦合所造成，它清晰地證明了近藤散射的介觀特性。 另一方面

4、，我們研究了通過耦合于鐵磁電極的雙量子點(diǎn)系統(tǒng)中的自旋倒逆過程，我們發(fā)現(xiàn)自旋倒逆強(qiáng)度是控制輸運(yùn)現(xiàn)象的一個(gè)重要參數(shù)。研究結(jié)果表明在自旋倒逆強(qiáng)度較大的情況下：(i)當(dāng)磁電極磁矩平行時(shí)，最初雙量子點(diǎn)中自旋向上的Kondo峰分裂為兩個(gè)峰，而自旋向下的Kondo峰被抑制或是從分裂峰變?yōu)橐粋€(gè)峰，并且在平衡態(tài)下和非平衡態(tài)下都會(huì)出現(xiàn)這樣的情況。(ii)當(dāng)磁電極磁矩反平行時(shí)，左側(cè)量子點(diǎn)的現(xiàn)象和平行時(shí)一樣，但右側(cè)量子點(diǎn)的情況卻相反。這一新結(jié)果有望在研究自旋電