Kondo izolátor - Kondo insulator

Disperzní vztah vodivého pásma a lokalizovaných stavů.

Hybridizace a vytvoření mezery nepřímé energie (hybridizace) v důsledku koherentního Kondova screeningu místních momentů mořem vodivých elektronů.

V případě izolátorů Kondo je hladina Fermi (chemický potenciál) umístěna v hybridizační mezeře.

v fyzika pevných látek, Kondo izolátory (označovaný také jako Kondo polovodiče a těžký fermion polovodiče) se chápou jako materiály se silně korelovanými elektrony, které se otevírají úzce mezera v pásmu (řádově 10 meV) při nízkých teplotách s chemický potenciál leží v mezeře, zatímco v těžkých fermionových materiálech se chemický potenciál nachází v vodivé pásmo. Mezera pásma se otevírá při nízkých teplotách kvůli hybridizace lokalizovaných elektronů (většinou f-elektronů) s vodivými elektrony, korelační efekt známý jako Kondo efekt. V důsledku toho je při měření odporu vidět přechod od kovového chování k izolačnímu. Mezera v pásmu může být buď přímé nebo nepřímé. Nejvíce studovanými izolátory Kondo jsou FeSi, Ce₃Bi₄Pt₃, Koho₆, YbB₁₂a CeNiSn.

Historický přehled

V roce 1969, Menth et al. nenalezeno žádné magnetické řazení v Koho₆ až na 0,35 K a změna z kovového na izolační chování při měření odporu s klesající teplotou. Interpretovali tento jev jako změnu elektronické konfigurace Sm.^[1]

Gabriel Aeppli a Zachary Fisk našli popisný způsob, jak vysvětlit fyzikální vlastnosti Ce₃Bi₄Pt₃ a CeNiSn v roce 1992. Materiály nazvali Kondo izolátory, které ukazují chování mřížky Kondo poblíž teploty místnosti, ale při snižování teploty stávají polovodičovými s velmi malými energetickými mezerami (několik Kelvinů až několik desítek Kelvinů).^[2]

Transportní vlastnosti

Při vysokých teplotách vytvářejí lokalizované f-elektrony nezávislé lokální magnetické momenty. Podle Kondo efektu vykazuje stejnosměrný odpor Kondo izolátorů logaritmickou teplotní závislost. Při nízkých teplotách jsou místní magnetické momenty stíněny mořem vodivých elektronů a vytvářejí takzvanou Kondo rezonanci. Interakce vodivého pásma s f-orbitaly vede k hybridizaci a energetické mezeře ${ displaystyle epsilon _ { mathrm {g}}}$. Pokud chemický potenciál spočívá v hybridizační mezeře, lze při nízkých teplotách pozorovat izolační chování stejnosměrného odporu.

Poslední dobou, úhlově rozlišená fotoemisní spektroskopie experimenty poskytly přímé zobrazení struktury pásma, hybridizace a ploché pásové topologie u izolátorů Kondo a příbuzných sloučenin.^[3]

Reference

• Coleman, P. (2006). "Těžké fermiony: elektrony na okraji magnetismu". arXiv:Cond-mat / 0612006. Bibcode:2006.mat.mat.12006C. Citovat deník vyžaduje | deník = (Pomoc)
• Riseborough, Peter S. (2000). "Těžké fermionové polovodiče". Pokroky ve fyzice. Informa UK Limited. 49 (3): 257–320. Bibcode:2000AdPhy..49..257R. doi:10.1080/000187300243345. ISSN  0001-8732. S2CID  119991477.