Ученые раскрыли секрет эффекта кондо
Американские ученые из исследовательского центра IBM (IBM’s Almaden Research Center) в Сан-Хосе совершили прорыв в понимании интригующего явления фундаментальной физики – результата Кондо. Собственный открытие они разместили в издании Nature Physics.
Эффект Кондо, открытый в 1964 году и вот уже около сотни лет остававшийся прекрасно обрисованным, но не растолкованным, представляет собой один из примеров физических явлений в то время, когда совокупность громадного количества частиц проявляет свойства единого объекта (одного квантовомеханического тела). Эффект Кондо описывается как аномальная зависимость сопротивления немагнитных металлов с довольно малый добавкой магнитных примесей (атомов переходных либо редкоземельных элементов) от температуры. И вот на данный момент, с применением новейшей разработке, исследователи из корпорации IBM в первый раз продемонстрировали, в то время, когда как раз может наблюдаться эффект Кондо и растолковали из-за чего это вероятно.
Ключом к тайной была геометрия ближайшего магнитного окружения примесного атома. Тщательное изучение влияния магнитного поля около атома на его магнитный момент (спин) прояснило обстоятельства происхождения результата Кондо и разрешило возможность предсказать и осознать его. Результат стоит вычислять вправду ответственным продвижением в фундаментальной физике.
Данное исследовательское достижение – одно из последних открытий ученых IBM, каковые уже более двух десятилетий удерживают лидирующее положение в исследованиях и нанотехнологии явлений магнетизма в ядерном масштабе. Начав с изобретения сканирующего туннельного микроскопа в 1981 году, IBM есть форпостом в поле изучений, расширяющих возможности манипуляций структуры и изучения вещества с атомами.
Что же такое эффект Кондо?
В то время, когда один магнитный атом помещен в металл, свободные электроны металла начинают «экранировать» данный атом, и все электронное облако, образующееся около этого атома, делается намагниченным. В случае если металл охладить до сверхнизких температур, ядерный спин переходит в так именуемое состояние «квантовой суперпозиции», другими словами в состояние суперпозиции других (взаимоисключающих с хорошей точки зрения) состояний, которое не может быть реализовано в хорошей физике.
В этом состоянии одинаковый магнитный полюс существует в двух противоположных направлениях. В следствии этого электронное облако в области поясницы кроме этого может становиться намагниченным в двух направлениях в один момент.
На рис. 1 – эти сканирующей туннельной микроскопии – вблизи примесного атома отмечается крестообразное затемнение, которое связано с трансформацией локальной плотности состояний
Мария Костюкова