Боротьба надпровідності з екрануванням Кондо на наномасштабах

При додаванні в нормальний метал магнітного атома рухливі електрони провідності перерозподіляються так, щоб заекранувати локальний магнітний момент домішки.

В результаті формується многочастичное основний стан з повним спіном S = 0 (синглет). Таке екранування (ефект Кондо), має місце нижче температури Кондо TK. У надпровіднику з надпровідної щілиною (D >> kBTK)в екрануванні беруть участь тільки неспарені електрони, тому ефект Кондо є “неповним”, а основний стан – магнітним (S > 0). Якщо ж D << kBTK, то все куперовские пари розвалюються на окремі електрони, які екранують домішка, і утворюється звичайний синглет Кондо. При D ~ kBTK можна очікувати конкуренції надпровідності з екрануванням Кондо. Це наочно продемонстровано експериментаторами з Freie Univ. Berlin (Німеччина) [1] при дослідженні тунельних магнітних спектрів молекул фталоцианина марганцю (MnPc), адсорбованих на надпровідної підкладці Pb(111). Було показано, що марганець в молекулі MnPc може знаходитися в двох різних магнітних станах (синглет та дублет) – залежно від того, в який бік порушується баланс між спаривающим взаємодією електронів один з одним і їх взаємодією з локальним моментом. Ці стани чергуються на масштабі порядку 1-10 нм, формуючи муароподобную сверхструктуру. Конкретний тип стану тієї чи іншої молекули MnPc залежить від її положення відносно решітки Pb(111). Перехід між двома станами є, по суті, квантовим фазовим переходом, роль зовнішнього параметра для якого грає взаємодія молекул з підкладкою.

1. K. J. Franke et al., Science 332, 940 (2011).

Залишити відповідь

Ваша e-mail адреса не оприлюднюватиметься. Обов’язкові поля позначені *