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石墨烯中氢杂质引起的 Kondo 效应:具有发散杂化的多通道 Kondo 问题

强关联电子 2019-10-02 v2 介观与纳米尺度物理

摘要

我们考虑石墨烯中由氢杂质引起的 Kondo 效应。作为一级近似,与碳原子的强共价键移除了该碳原子而不破坏 C3C_{3} 旋转对称性,我们仅保留被移除碳原子三个最近邻上的 Hubbard 相互作用,它们随后表现为磁性杂质。这三个杂质自旋耦合到三个具有确定螺旋度的传导通道,其中两个通道在 Dirac 点 ω0\omega \rightarrow 0 附近支持发散的局域态密度(LDOS)1/[ω ln2(Λ/ω  ) ]\propto 1/ [ | \omega \ | \ln ^{2}( \Lambda /| \omega \ | \ ) \ ] ,尽管体态密度呈线性消失。我们使用数值重整化群方法研究由此产生的三杂质多通道 Kondo 模型。对于弱势散射,该 Kondo 模型的基态是粒子-空穴对称的自旋-1/21/2 二重态,三个杂质自旋之间为铁磁耦合;对于中等势散射,基态变为粒子-空穴不对称的自旋单态,三个杂质自旋之间为反铁磁耦合。这一行为由包含氢杂质及其附近全部四个碳原子的 Anderson 模型所继承。

关键词

引用

@article{arxiv.1907.05331,
  title  = {Kondo effect due to a hydrogen impurity in graphene: a multichannel Kondo problem with diverging hybridization},
  author = {Zheng Shi and Emilian M. Nica and Ian Affleck},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1907.05331},
  year   = {2019}
}

备注

22+ pages, 16 figures; additional information on ferromagnetic p-h asymmetric strong-coupling fixed point