嵌入耦合双量子点介观A-B环的Kondo效应

论文摘要

在凝聚态物理学中,Kondo效应是一个非常著名和被广泛研究的现象。Kondo效应最初起源于稀磁合金中的低温物理反常现象,在最近几年里,由于钠米技术的进步,人们已经能够把一个量子点嵌入到电路中,在人为控制的条件下,研究介观Kondo效应,这唤起了人们对Kondo效应新的兴趣。与稀磁合金中Kondo效应导致低温电阻增加不同的是,在量子点系统中,由于在费米能级处的Kondo共振为电流提供了一个新的通道,因而介观Kondo效应导致了系统电导的增加。更最近,许多努力用于研究嵌入一个量子点的介观Aharonov-Bohm环的基态性质。主要的兴趣在于:（ⅰ）Kondo共振对介观环持续电流的影响;（ⅱ）通过测量介观环中的持续电流来实现探测Kondo关联长度的目的。尽管许多人采用了不同的方法研究了这个系统,但至今还没有得到一致的理论结果。基于这一点,通过单杂质的Anderson模型,我的导师从理论上重新研究了嵌入单量子点的Aharonov-Bohm环中的Kondo效应,并采用slave-boson平均场技巧求解了这个系统的哈密顿。计算结果表明:当平均电子能级间隔大于Kondo关联能时,在这个介观系统中仍然存在一个减弱的Kondo效应;系统的基态性质依赖于系统的宇称和环的大小;系统复杂的物理性质能够归因于Kondo屏蔽效应和尺寸效应的共存。一方面,当增加环的周长以至于ξK/L≤0.5时,系统将从一个没有完全屏蔽的基态转变到一个完全屏蔽的基态;另一方面,尺寸效应将在δ/TK0≤1时消失。因此,系统的物理性质将分别在ξK/L≈0.5和δ/TK0≈1处经历一个大的改变。所以,我们能够在实验中通过测量物理量（如持续电流和零场杂质的磁化率）随环周长的变化关系而探测Kondo关联长度。同时,我的

论文目录

• 目录
• 第一章 综述
• 1.1 介观物理简介
• 1.2 量子点结构的研究简介
• 2.3 近藤效应简介
• 2.4 一维介观环的持续电流简介
• 第二章 推迟格林函数与隶玻色子技巧
• 2.1 引言
• 2.2 推迟格林函数
• 2.2-1 格林函数的极点决定准粒子的能量和寿命
• 2.2-2 体系的物理量的平均值可以用谱定理求出
• 2.3 安德逊模型
• 2.4 隶玻色子技巧
• 2.5 隶玻色子平均场近似理论
• 第三章 嵌入串联耦合双量子点介观A-B环的Kondo效应
• 3.1 引言
• 3.2 系统的模型
• 3.3 计算结果和讨论
• 3.3-1 分子轨道能级随δ的变化
• 3.3-2 持续电流随δ的变化曲线
• 3.3-3 持续电流随磁通φ的变化
• 3.4 结论
• 第四章 嵌入并联耦合双量子点介观A-B环的Kondo效应
• 4.1 引言
• 4.2 系统的模型
• 4.3 计算结果和讨论
• 4.4 结论
• 对本课题的总结以及前景的展望
• 总结
• 前景的展望
• 参考文献
• 本人在硕士期间发表和完成的论文
• 致谢