Efect Kondo

Efect Kondo: tendință de rezistivitate a unui eșantion de aur dopat cu impurități de fier la temperaturi scăzute

Efectul Kondo apare la metalele dopate cu impurități feromagnetice. Constă dintr-o tendință caracteristică a rezistivității metalului în funcție de temperatură , datorită împrăștierii dintre electronii de conducție și impurități ^[1] .

Acest efect a fost descris pentru prima dată de Jun Kondo , care a demonstrat, de asemenea, folosind o dezvoltare perturbativă de ordinul trei, că frecvența coliziunii electronilor de conducere cu impurități magnetice diverg atunci când temperatura scade la zero absolut.

Într-un model care implementează efectul Kondo, dependența rezistivității de temperatură poate fi scrisă după cum urmează:

$\rho (T)=\rho _{0}+aT^{2}+bT^{5}+c_{m}\ln {\frac {\mu }{T}},$ ${\ displaystyle \ rho (T) = \ rho _ {0} + aT ^ {2} + bT ^ {5} + c_ {m} \ ln {\ frac {\ mu} {T}},}$ ${\ displaystyle \ rho (T) = \ rho _ {0} + aT ^ {2} + bT ^ {5} + c_ {m} \ ln {\ frac {\ mu} {T}},}$

unde ρ ₀ este rezistivitatea la zero absolut, aT ² este un termen datorat proprietăților statistice ale sistemelor fermionice și termenul bT ⁵ se datorează modurilor vibraționale ale rețelei; a, b și c _m sunt constante determinate empiric. Ultimul termen a fost derivat din Jun Kondo și este cel responsabil de efect.

Primele calcule au arătat că, pe baza acestui model, rezistivitatea materialului, după ce a atins un minim la o temperatură diferită de zero, crește până când prezintă o divergență la T = 0.

Abia în 1975, cu lucrarea fizicianului american Kenneth Wilson , această aparentă aporie a fost rezolvată printr-o procedură bazată pe grupul de renormalizare, lucrare care i-a adus lui Wilson Premiul Nobel pentru fizică în 1982.

Astăzi, temperatura Kondo este definită ca temperatura sub care metoda inițială de calcul Kondo își pierde valabilitatea.

Efectul Kondo poate fi văzut ca un exemplu de libertate asimptotică, adică a unui sistem fizic supus unei interacțiuni a cărei constantă de cuplare devine arbitrar de mare pe măsură ce se apropie de zero absolut. În acest model, interacțiunea este cea dintre electronii de conducție și impuritățile magnetice prezente în interiorul metalului.

Diagrama situației de cuplare slabă la temperatură ridicată: electronii se mișcă într-o manieră haotică la viteza Fermi v _F. Când un electron se apropie de un atom de impuritate, acesta tinde să aibă rotirea opusă celei a impurității. În acest fel se generează un ușor antiferromagnetism. Dimpotrivă, atunci când temperatura tinde la zero (și, prin urmare, odată cu aceasta, și v _F tinde la zero), momentul magnetic al atomului dopant și cel al electronului de conducere se leagă puternic pentru a forma o stare a momentului magnetic total. nul.

Notă

^ Alex C Hewson, Jun Kondo , Efectul Kondo , scholarpedia.org , vol. 4, nr. 3, Scholarpedia , 2009, p. 7529, DOI : 10.4249 / scholarpedia.7529 . Adus la 18 decembrie 2009 .

linkuri externe

Pagina web a lui Jun Kondo , pe aist.go.jp. Adus la 6 mai 2014 (arhivat din original la 23 ianuarie 2013) .
Efect Kondo - 40 de ani după descoperire - număr special al Jurnalului Societății Fizice din Japonia
The Kondo Problem to Heavy Fermions - Monograph on the Kondo effect by AC Hewson ( ISBN 0-521-59947-4 )
Efecte Kondo exotice în metale - Monografie despre versiunile mai noi ale efectului Kondo în contexte nemagnetice, în special ( ISBN 0-7484-0889-4 )
Electroni corelați în δ-plutoniu într-o imagine dinamică a câmpului mediu , Nature 410 , 793 (2001). Articol despre natură care explorează legăturile dintre efectul Kondo și plutoniu

Portalul fizicii : accesați intrările Wikipedia care se ocupă cu fizica

[1] Alex C Hewson, Jun Kondo , Efectul Kondo , scholarpedia.org , vol. 4, nr. 3, Scholarpedia , 2009, p. 7529, DOI : 10.4249 / scholarpedia.7529 . Adus la 18 decembrie 2009 .

[1]