【摘要】：隨著實(shí)驗(yàn)技術(shù)的發(fā)展,人們?cè)诮橛^量子體系觀察到了Kondo效應(yīng),并且通過(guò)控制門電壓、偏壓、外磁場(chǎng)、溫度等手段對(duì)其進(jìn)行操控,因此Kondo效應(yīng)在近年來(lái)得到了廣泛的關(guān)注。Kondo效應(yīng)涉及到局域自旋與傳導(dǎo)電子間的反鐵磁交換耦合,不同性質(zhì)的能帶結(jié)構(gòu)對(duì)其影響至關(guān)重要。金屬中磁性雜質(zhì)的Kondo屏蔽,可以直接通過(guò)測(cè)量局域密度譜隨外界參數(shù)的變化情況來(lái)進(jìn)行研究。超導(dǎo)中磁性雜質(zhì)將散射庫(kù)伯對(duì),并在能隙中誘導(dǎo)出Yu-Shiba-Rusinov束縛態(tài),此時(shí)Kondo屏蔽效應(yīng)需要克服超導(dǎo)配對(duì)的能量尺度,通過(guò)調(diào)節(jié)實(shí)驗(yàn)參數(shù)可以控制其量子相變過(guò)程。最近人們發(fā)現(xiàn)一種類石墨烯結(jié)構(gòu)的單層二硫化鉬材料,它是直接能隙半導(dǎo)體,同時(shí)具有自旋-能谷鎖定特性的強(qiáng)自旋軌道耦合效應(yīng),即Ising自旋軌道耦合。通過(guò)門電壓摻雜單層二硫化鉬,可以實(shí)現(xiàn)超導(dǎo)轉(zhuǎn)變,且平行于二維界面方向上的臨界磁場(chǎng)強(qiáng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于泡利極限,因此受到了實(shí)驗(yàn)與理論的關(guān)注。在本文中,我們將以研究在二硫化鉬材料中磁性雜質(zhì)的Kondo效應(yīng),并討論Kondo效應(yīng)和Ising超導(dǎo)電性之間的競(jìng)爭(zhēng)所主導(dǎo)的量子相變問(wèn)題�；趩坞s質(zhì)安德森模型,我們計(jì)入材料中的Ising自旋軌道耦合作用,以及K與-K點(diǎn)附近導(dǎo)帶電子之間的超導(dǎo)配對(duì)相互作用。然后利用格林函數(shù)運(yùn)動(dòng)方程方法處理該系統(tǒng)的哈密頓量,得到局域電子格林函數(shù),通過(guò)自洽求解該格林函數(shù),得到體系的相關(guān)性質(zhì)。通過(guò)數(shù)值計(jì)算結(jié)果,我們發(fā)現(xiàn)對(duì)于電子摻雜和空穴摻雜的不同情況,Ising自旋軌道耦合作用對(duì)于雜質(zhì)Kondo屏蔽效應(yīng)的影響是相反的,并且可以通過(guò)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的化學(xué)勢(shì)還可以進(jìn)一步調(diào)節(jié)體系的Kondo效應(yīng)強(qiáng)度。在電子摻雜情況下,當(dāng)化學(xué)勢(shì)與兩自旋分裂帶均相交時(shí),Ising自旋軌道耦合對(duì)庫(kù)珀對(duì)起保護(hù)作用,同時(shí)Ising自旋軌道耦合作用會(huì)抑制Kondo效應(yīng)。隨著Ising自旋軌道耦合作用的增強(qiáng),系統(tǒng)會(huì)從Kondo單態(tài)逐漸變成磁性雙重態(tài)。但當(dāng)化學(xué)勢(shì)只與自旋分裂帶中的一條相交,Ising自旋軌道耦合作用對(duì)Kondo效應(yīng)有增強(qiáng)作用。對(duì)于空穴摻雜的情況,費(fèi)米面在谷間穿過(guò)兩個(gè)自旋劈裂能帶,Yu-ShibaRusonov束縛態(tài)非常接近能隙,由于雜質(zhì)能級(jí)展寬的增大,Ising自旋軌道耦合作用對(duì)Kondo效應(yīng)有一個(gè)增強(qiáng)的效果。但當(dāng)化學(xué)勢(shì)之和兩條自旋分裂能帶中的一條相交,Ising軌道耦合作用會(huì)抑制Kondo效應(yīng)。該工作通過(guò)理論計(jì)算研究了Ising自旋軌道耦合作用對(duì)Kondo效應(yīng)的影響,為設(shè)計(jì)基于過(guò)渡金屬二硫化物材料的新型自旋電子學(xué)器件提供理論支持。
【圖文】：

電阻溫度曲線

圖 1-2 磁性雜質(zhì)的電阻溫度曲線[1]417實(shí)線（標(biāo)記為 R ）是指總的電阻溫度曲線，標(biāo)記為 R聲度曲線，，最后剩下的由 R雜標(biāo)記的是磁性雜質(zhì)的電阻溫探索磁性雜質(zhì)對(duì)材料電阻的影響，如圖 1-2 所示5
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TB383.1;O469

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本文編號(hào)：2653935