具有“磁性杂质”的量子点的基态和激发

我们考虑一个具有自旋自由度的“杂质”耦合到有限的无相互作用电子库，该系统可以通过金属纳米粒子中的真实杂质或耦合到大量子点的小量子点来实现。我们展示了这种自旋杂质的物理如何在整个有限尺寸系统的多体谱中显现；特别是，谱随杂质-库耦合强度的演化反映了存在的基本多体关联。在强耦合和弱耦合极限下的显式计算表明，谱及其演化对杂质的性质和库中电子的宇称敏感。考虑了有限尺寸谱对两个实验可观测量量的影响。首先，我们提出了一种实验装置，其中可以使用隧穿谱方便地测量谱。微分电导的速率方程计算表明了如何观测多体谱特征。其次，给出了有限温度磁化率，包括杂质磁化率和局域磁化率。广泛的量子蒙特卡洛计算表明，局域磁化率偏离其体相标度形式。然而，对于库的特殊假设——“干净Kondo盒”模型——我们证明了有限尺寸标度得以恢复。给出了这些标度函数的显式数值评估，包括偶宇称和奇宇称以及正则系综和巨正则系综。