Reentrant Kondo effect in a quantum impurity coupled to a metal-semiconductor hybrid contact

• Ano de defesa: 2020
• Autor(a) principal: Silva, Gustavo Diniz
• Orientador(a): Martins, George Balster
• Banca de defesa: Pinto, Diogo de Oliveira Soares , Ferreira, Gerson J.
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: eng
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Uberlândia
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-graduação em Física
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Kondo Temperature; Critical Coupling; Reentrant Kondo; Reentrant SIAM; Armchair graphene nanoribbon; Temperatura Kondo; Acoplamento Crítico; Repetição do Kondo; Repetição do SIAM; Nanofita de grafeno armchair
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA
• Link de acesso: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/31835; http://doi.org/10.14393/ufu.di.2020.3609

Nesse trabalho, estudandos a física de uma impureza magnética acoplada a várias bandas de condução (banda metálica, pseud-gap e semicondutora). Porém, o foco principal do trabalho é explicar o comportamento de um sistema constituido por uma impureza quântica, fortemente acoplada a um semicondutor (com gap 2 ) e fracamente acoplada a um contato metálico. Usando Rernoamlização de Grupo Numérica (NRG) e poor man’s scaling no Modelo de Anderson, mostramos que para esse sistema (impureza+metal+semicondutor), exibe um estágio repetição do efeito Kondo à medida que diminui gradualmente a temperatura. A análise do correspondente Modelo de Anderson de uma única impureza (SIAM), através das propriedades termodinâmicas e espectrais da impureza, mostra que o estágio de repetição é caracterizado por uma segunda sequência de pontos fixos SIAM, Orbital Livre (FO) ! Momento Local (LM) ! acoplamento forte (SC). No estágio de temperatura mais alta, o ponto fixo SC (com uma temperatura Kondo TK1) é instável, enquanto o segundo Kondo tem uma temperatura Kondo TK2 muito mais baixa, associada a um ponto fixo SC estável . Os resultados sugerem claramente que a repetição está associada a um SIAM efetivo, com um pico de Hubbard Ueff, cujo valor é claramente identificável na densidade de estados local da impureza.Esse SIAM efetivo para baixa temperatura, que chamamos de repetição do SIAM, se comporta como uma réplica do SIAM de alta temperatura. O fluxo RG do segundo estágio (obtido através do NRG), cujo ponto fixo FO emerge por T < TK1, assume o controle assim que o RG flui para longe do ponto fixo SC instável do primeiro estágio. A imagem intuitiva que emerge de nossa análise é que o primeiro estado de Kondo se desenvolve por meio da blindagem da impureza por elétrons semicondutores, enquanto o segundo estágio envolve a blindagem por elétrons metálicos, uma vez que os elétrons semicondutores estão fora do alcance das excitações térmicas (T < ) e apenas os elétrons metálicos, dentro do gap estão disponíveis para a blindagem da impureza. Para todos os intervalos de parâmetros analisados, através do NRG encontramos TK2 TK1. Por último, nós analizamos um sistema hibrido formado por uma impureza ‘imprensada’ entre uma nanofita de grafeno armchair (AGNR) e um microscópio de tunelamento de varredura (STM). Nesse sistema, a energia do gap (2 ) pode ser externamente alterada por um campo elétrinco induzido por interação spin-orbita Rashba. Analizamos esse sistema para parâmetros realísticos, usando NRG, e concluimos que a repetição do SIAM, e o segundo estágio Kondo, pode ser investigado experimentalmente.