从密度泛函到 Kondo：纳米管中的磁性杂质
强关联电子
2014-01-08 v1
摘要
涉及磁性原子或分子的纳米接触、扫描隧道显微镜 (STM) 和金属断裂结中的低温电子电导是一个不断增长的研究领域，其中存在重要的未决理论问题。虽然接触几何结构与电子结构之间的详细关系需要诸如密度泛函理论 (DFT) 等定量第一性原理方法，但由杂质自旋与金属电子耦合产生的 Kondo 多体效应，最适合通过构建广义 Anderson 杂质模型并使用例如数值重正化群 (NRG) 方法求解来处理。由于目前尚无能够准确执行该方案的无缝方案，我们在近年来设计了一种系统方法，用于半定量地结合 DFT 和 NRG。我们将此 DFT-NRG 方案应用于具有磁性吸附原子（Co 和 Fe）的单壁 (4,4) 和 (8,8) 纳米管的理想电导研究，包括位于纳米管内部和外部的情况，以及存在单个碳原子空位的情况。由此呈现出丰富的物理图景：Kondo 温度通常在开尔文量级，电导异常范围从单通道最大值到破坏性 Fano 干涉（导致四个总通道中的两个被抵消）。产生最高 Kondo 温度（数十开尔文）和可测量零偏压异常的配置是位于最窄纳米管内部的 Co 或 Fe 杂质。单个原子空位具有自旋，但预测其 Kondo 温度非常低。影响这种可变性的几何、电子和对称性因素均可获取，这使得该方法具有方法论上的指导意义，并突出了纳米接触中 Kondo 效应第一性原理建模中的许多微妙和困难之处。
引用
@article{arxiv.1401.1392,
title = {From density functional to Kondo: magnetic impurities in nanotubes},
author = {Pier Paolo Baruselli and M. Fabrizio and A. Smogunov and R. Requist and E. Tosatti},
journal= {arXiv preprint arXiv:1401.1392},
year = {2014}
}