Эффе?кт Ко?ндо
? эффект увеличения
электрического сопротивления
слаболегированных
магнитными примесями не
магнитных
металлических
сплавов
при температурах, близких к
абсолютному нулю
.
Назван в честь японского физика
Дзюна Кондо
(
англ.
Jun Kondo
), давшего явлению теоретическое обоснование. Соответствующую температуру и энергетический масштаб называют
температурой Кондо
.
Зависимость сопротивления золота с небольшой примесью железа от температуры в эксперименте 1936 года
В 1930-х годах Мейснер и Войт наблюдали аномальное увеличение сопротивления чистых золотых образцов при температурах меньше 10 К. В действительности оказалось, что при их изготовлении они были загрязнены небольшим количеством примесей железа
[1]
. В 1964 году
Дзюн Кондо
показал, что причиной наблюдаемого явления могут быть взаимодействия между спинами электронов проводимости и спинами примесей
[2]
.
Эффект наблюдается в
металлических
сплавах
, где концентрация
спинов
может составлять до нескольких
ppm
. Это приводит к тому, что собственная энергия спина во взаимодействии является доминирующим фактором.
При понижении температуры до единиц
кельвинов
магнитные взаимодействия между спинами примесей и
электронами проводимости
начинают влиять на характер рассеяния последних. Подобные взаимодействия локализированных спинов обычно описывают
РККИ-обменным взаимодействием
. Температура, при которой наблюдается минимум сопротивления, называется
температурой Кондо
, и она определяется выражением
![{\displaystyle T_{\mathrm {K} }={\frac {D}{k_{\mathrm {B} }}}\exp \left(-{\frac {D}{2|J|}}\right),}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/f76a6885a7c8727d02fc1b34ef42e526eb3dea1e)
где
? ширина энергетической зоны,
?
константа Больцмана
,
?
обменный интеграл
. Зависимость
сопротивления
от температуры
T
при этом определяется выражением
![{\displaystyle R(T)=R_{0}(T)+c\left({\frac {J^{2}}{D}}\right)s(s+1)A\left[1-{\frac {2J}{D}}\left(\ln {\frac {D}{k_{\mathrm {B} }T}}\right)\right],}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/ecf81705fd1185a8db9c630742c1cee20d73984a)
где
? немагнитный вклад в сопротивление,
? концентрация примесей,
? спин примесей,
? сосредоточенный параметр
[3]
[4]
.
Пространственные размеры экранирующих
облаков электронов
с когерентными спинами составляют несколько
мкм
[5]
.
- ↑
Mattis, 2006
, pp. 296?297.
- ↑
Кондо эффект
? статья из
Физической энциклопедии
- ↑
Mattis, 2006
, pp. 298?299.
- ↑
Stohr, Siegmann, 2006
, pp. 635.
- ↑
Ivan V. Borzenets, Jeongmin Shim, Jason C. H. Chen, Arne Ludwig, Andreas D. Wieck, Seigo Tarucha, H.-S. Sim & Michihisa Yamamoto
Observation of the Kondo screening cloud
Архивная копия
от 23 ноября 2021 на
Wayback Machine
//
Nature
, volume 579, pages 210?213(2020)
- Mattis, D. C.
The theory of magnetism made simple: an introduction to physical concepts and to some useful mathematical methods. ? World Scientific, 2006. ? 565 p. ?
ISBN 9789812385796
.
- Stohr, J. and Siegmann, H. C.
Magnetism: From Fundamentals to Nanoscale Dynamics. ? Springer-Verlag Berlin Heidelberg, 2006. ?
ISBN 978-3540302827
.