Русская Википедия:Эффект Кондо
Эффе́кт Ко́ндо — эффект увеличения электрического сопротивления слаболегированных магнитными примесями немагнитных металлических сплавов при температурах, близких к абсолютному нулю. Назван в честь японского физика Шаблон:Не переведено 2, давшего явлению теоретическое обоснование. Соответствующую температурную и энергетическую шкалу называют температурой Кондо.
История открытия
В 1930-х годах Мейснер и Войт наблюдали аномальное увеличение сопротивления чистых золотых образцов при температурах меньше 10 К. В действительности оказалось, что при их изготовлении они были загрязнены небольшим количеством примесей железаШаблон:Sfn. В 1964 году Дзюн Кондо показал, что причиной наблюдаемого явления могут быть взаимодействия между спинами электронов проводимости и спинами примесей[1].
Теория
Эффект наблюдается в металлических сплавах, где концентрация спинов может составлять до нескольких ppm. Это приводит к тому, что собственная энергия спина во взаимодействии является доминирующим фактором. При понижении температуры до единиц кельвинов магнитные взаимодействия между спинами примесей и электронами проводимости начинают влиять на характер рассеяния последних. Подобные взаимодействия локализированных спинов обычно описывают РККИ-обменным взаимодействием. Температура, при которой наблюдается минимум сопротивления, называется температурой Кондо, и она определяется выражением
- <math>T_\mathrm{K} = \frac{D}{k_\mathrm{B}} \exp\left(-\frac{D}{2|J|}\right), </math>
где <math>D</math> — ширина энергетической зоны, <math>k_\mathrm{B}</math> — константа Больцмана, <math>J</math> — обменный интеграл. Зависимость сопротивления от температуры T при этом определяется выражением
- <math> 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], </math>
где <math>R_0</math> — немагнитный вклад в сопротивление, <math>c</math> — концентрация примесей, <math>s</math> — спин примесей, <math>A</math> — сосредоточенный параметрШаблон:SfnШаблон:Sfn.
Пространственные размеры экранирующих облаков электронов с когерентными спинами составляют несколько мкм[2].
Примечания
Литература
Ссылки
- Шаблон:Cite web
- Шаблон:Cite web
- Шаблон:Cite web
- Овчинников Ю. Н., Дюгаев А. М. "Современное состояние проблемы Кондо" // УФН, v. 171, pp. 565–570 (2001)
- ↑ Шаблон:Из
- ↑ Ivan V. Borzenets, Jeongmin Shim, Jason C. H. Chen, Arne Ludwig, Andreas D. Wieck, Seigo Tarucha, H.-S. Sim & Michihisa Yamamoto Observation of the Kondo screening cloud // Nature, volume 579, pages 210–213(2020)
