微米长度近藤屏蔽云的观察

当金属中存在磁性杂质时，传导电子会形成屏蔽杂质自旋的自旋云。这一基本现象称为近藤效应。与电荷屏蔽不同，自旋屏蔽云以量子相干方式发生，与杂质形成自旋单态纠缠。尽管自旋在杂质附近局域相互作用，该云可延展至数微米。近藤云迄今从未被探测到，其存在性作为近藤效应的基本方面，仍是一个长期争议的问题。在此，我们给出近藤云延展至与理论长度 $\xi_\mathrm{K}$ 相当的微米长度的实验证据。在我们的器件中，近藤杂质形成于量子点（QD）中，其一端耦合到准一维通道~\cite{Theory_Proposal_HS}，该通道容纳了栅极定义长度 $L > 1 \, \mu$m 各异的法布里-珀罗（FP）干涉仪。当我们扫掠位于距 QD 长度为 $L$ 的干涉仪端栅极上的电压以诱导电导中的 FP 振荡时，我们观察到测量的近藤温度 $T_\mathrm{K}$ 的振荡，这是距离 $L$ 处云存在的迹象。对于 $L \lesssim \xi_\mathrm{K}$，$T_\mathrm{K}$ 振荡幅度随 $L$ 减小而增大，服从单一参数 $L/ \xi_\mathrm{K}$ 的标度函数，而对于 $L>\xi_\mathrm{K}$ 振荡则弱得多。该结果揭示 $\xi_\mathrm{K}$ 是与近藤效应相关的唯一长度参数，且云主要位于达到微米量级的 $\xi_\mathrm{K}$ 长度内。我们使用的电子干涉仪实验方法为探测由多个磁性杂质或多个屏蔽通道形成的奇异非费米液体的空间分布，以及解决自旋关联系统的长期问题提供了一条途径。