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耦合到非共线铁磁电极的量子点中的自旋劈裂和近藤效应

介观与纳米尺度物理 2015-06-25 v2

摘要

我们研究了耦合到两个非共线铁磁电极的量子点中的近藤效应。首先,我们使用穷人标度方法研究了通过隧穿耦合到铁磁电极引起的量子点中能级的自旋劈裂 δϵ=ϵϵ\delta\epsilon=\epsilon_{\downarrow}-\epsilon_{\uparrow}。自旋劈裂发生在两个电极中磁矩之间的中间方向。δϵpcos2(θ/2)+v2sin2(θ/2)\delta\epsilon \propto p\sqrt{\cos^2(\theta/2)+v^2\sin^2(\theta/2)},其中 pp 是电极中的自旋极化,θ\theta 是磁矩之间的角度,vv 是隧穿势垒的不对称因子 (1<v<1-1<v<1)。因此,自旋劈裂在两个铁磁体平行排列 (θ=0\theta=0) 时总是最大,在反平行排列 (θ=π\theta=\pi) 时最小。其次,我们计算了近藤温度 TKT_{\mathrm{K}}。标度计算得出了当 δϵTK\delta\epsilon \ll T_{\mathrm{K}}TKT_{\mathrm{K}} 作为 θ\thetapp 的函数的解析表达式 TK(θ,p)T_{\mathrm{K}}(\theta, p)TK(θ,p)T_{\mathrm{K}}(\theta, p) 是关于 pcos2(θ/2)+v2sin2(θ/2)p\sqrt{\cos^2(\theta/2)+v^2\sin^2(\theta/2)} 的递减函数。当 δϵ\delta\epsilon 相关时,我们使用slave-boson平均场理论评估 TK(δϵ,θ,p)T_{\mathrm{K}}(\delta\epsilon, \theta, p)。近藤共振被有限的 δϵ\delta\epsilon 分裂为两个,这导致量子点中的自旋积累和近藤效应的抑制。

关键词

引用

@article{arxiv.cond-mat/0607548,
  title  = {Spin splitting and Kondo effect in quantum dots coupled to noncollinear ferromagnetic leads},
  author = {Daisuke Matsubayashi and Mikio Eto},
  journal= {arXiv preprint arXiv:cond-mat/0607548},
  year   = {2015}
}

备注

11 pages, 8 figures, revised version