WikiSort.ru - Не сортированное

Эффе́кт Ко́ндо — эффект увеличения электрического сопротивления слаболегированных магнитными примесями немагнитных металлических сплавов при температурах, близких к абсолютному нулю. Назван в честь японского физика Дзюна Кондо (англ. Jun Kondo), давшего явлению теоретическое обоснование. Температуру, при которой наблюдается минимум сопротивления называют температурой Кондо.

История открытия

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].

Теория

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

${\displaystyle T_{\mathrm {K} }={\frac {D}{k_{\mathrm {B} }}}\exp \left(-{\frac {D}{2|J|}}\right),}$

где ${\displaystyle D}$  — ширина энергетической зоны, ${\displaystyle k_{\mathrm {B} }}$  — константа Больцмана, ${\displaystyle J}$  — обменный интеграл. Зависимость сопротивления от температуры T при этом определяется выражением

${\displaystyle R(T)=R_{0}(T)+c\left({\frac {J^{2}}{D}}\right)s(s+1)A\left[1-{\frac {2J}{D}}\left(\ln {\frac {D}{k_{\mathrm {B} }T}}\right)\right],}$

где ${\displaystyle R_{0}}$  — немагнитный вклад в сопротивление, ${\displaystyle c}$  — концентрация примесей, ${\displaystyle s}$  — спин примесей, ${\displaystyle A}$  — сосредоточенный параметр.^[3][4]

Примечания

Литература

1. 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.
2. Stöhr, J. and Siegmann, H. C. Magnetism: From Fundamentals to Nanoscale Dynamics. — Springer-Verlag Berlin Heidelberg, 2006. — ISBN 978-3540302827.

Ссылки

• Vijay B. Shenoy. The Kondo Effect (англ.). SERC School on Magnetism and Superconductivity ’06. Indian Institute of Science. Department of Physics. — Презентация со школы по магнетизму и сверхпроводимости в Индийском институте наук. Проверено 3 августа 2011. Архивировано 15 мая 2012 года.
• Leo Kouwenhoven and Leonid Glazman. Revival of the Kondo effect (англ.). arXiv.org. Проверено 3 августа 2011.
• Exotic Kondo effects: Two channel Kondo (неопр.). Stanford University. Проверено 3 августа 2011. Архивировано 15 мая 2012 года.

Это заготовка статьи по физике. Вы можете помочь проекту, дополнив её.