STMで観る多重磁性原子吸着表面の量子効果

STM 观察多磁性原子吸附表面的量子效应

• 批准号: 09J00540
• 负责人: 南谷 英美
• 金额: $ 0.9万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2009
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2009 至 2010
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-09J00540/
• 关键词: 近藤効果; Ruderman-Kittel-Kasuya-Yosida相互作用; 走査トンネル顕微鏡; 数値くりこみ群; STM; 2不純物近藤効果; RKKY相互作用

金属表面上の2磁性原子で現れる、近藤効果とRuderman-Kittel-Kasuya-Yosida (RKKY)相互作用の競合(2不純物近藤効果)の走査トンネル顕微鏡による観察に関する理論的研究について数値くりこみ群を用いた研究を行った。今年度は特に、磁場による効果を解明することを目指して、数値くりこみ群のなかでも高精度とされる、Complete Fock Space法を用いた計算コードを実装し、有限磁場・有限温度下での1粒子励起スペクトルの計算と、それに基づく走査トンネル分光スペクトルのシミュレーショシを行った。その結果、磁性原子の局在スピン間に反強磁性RKKY相互作用が強く働く場合には、ゼロ磁場下では走査トンネル分光スペクトルのFermiレベル近傍にディップ形状が現れるが、磁場を印加すると、ある特定の値の磁場下で、Fermiレベル近傍に、近藤効果が存在するときと同様のピーク形状が現れることを明らかにした。位相シフトの解析結果から、このディップ形状からピーク形状への変化は、磁場の印加により反強磁性RKKY相互作用がキャンセルされ、反強磁性RKKY相互作用によって抑制されていた近藤効果が復活することに起因すると結論付けた。この結果は、近藤効果を利用することによって、磁性原子の局在スピン間に働くRKKY相互作用の強度を同定できることを示している。得られたスペクトル形状の磁場依存性を、Cu_2N/Cu(100)上のCoダイマーで得られた走査トンネル分光スペクトルと比較したところ、定性的な傾向が良く一致した。これらの成果を、Physical Review B, Vol.82, pp.153203 (2010)、Surface Science, Vol,604, pp.2139 (2010)の2編の論文にまとめ出版し、The 6th International Workshop on Nanoscale Spectroscopy and Nanotechnology等3つの国際会議と2つの国内会議にて発表した。

使用扫描隧道显微镜对金属表面上两个磁性原子中出现的近藤效应与 Ruderman-Kittel-Kasuya-Yosida (RKKY) 相互作用（二杂质近藤效应）之间的竞争进行理论研究，使用数值重正化组进行了研究。特别是今年，为了阐明磁场的影响，我们实现了使用完整福克空间方法的计算代码，该方法被认为是数值重正化群中精度最高的，并且我们计算了粒子激励光谱和基于计算的模拟扫描隧道光谱。结果表明，当反铁磁RKKY相互作用在磁性原子的局域自旋之间强烈作用时，在零磁场下的扫描隧道谱中费米能级附近出现倾角形状，但当施加磁场时，一定的形状被揭示在 的磁场下，费米能级附近会出现与近藤效应类似的峰形。根据相移分析结果，可以得出这样的结论：这种从谷形到峰形的变化是由于施加磁场抵消了反铁磁RKKY相互作用并恢复了被反铁磁RKKY相互作用抑制的近藤效应。是由引起的该结果表明，可以利用近藤效应来识别磁性原子局域自旋之间的 RKKY 相互作用的强度。将所得光谱形状的磁场依赖性与Cu_2N/Cu(100)上Co二聚体的扫描隧道光谱进行比较，定性趋势非常吻合。这些结果总结并发表在两篇论文中：《物理评论 B》，第 82 卷，第 153203 页（2010 年）和《表面科学》，第 604 卷，第 2139 页（2010 年），以及第六届国际纳米尺度光谱研讨会。纳米技术等国际会议3个，国内会议2个。

项目成果

Spectroscopic profiles of the interference between the Kondo effect and the spin ordering effect by the RKKY interaction

RKKY 相互作用近藤效应和自旋有序效应之间干涉的光谱图

• 发表时间: 2009
• 作者: 南谷英美;中西寛;Wilson Agerico Dino;笠井秀明
• 通讯作者: 笠井秀明

Observation of two impurity Kondo effect in Scanning Tunneling Spectroscopy

扫描隧道光谱中两种杂质近藤效应的观察

• 发表时间: 2009
• 作者: Emi Minamitani; Hiroshi Nakanishi; Wilson Agerico Dino; Hideaki Kasai
• 通讯作者: Hideaki Kasai

Observation of the two-impurity Kondo effect in the STS spectra

STS 光谱中两种杂质近藤效应的观察

• 发表时间: 2009
• 作者: 南谷英美;中西寛;Wilson Agerico Dino;笠井秀明
• 通讯作者: 笠井秀明

Scanning tunneling spectroscopic evidence of crossover transition in the two-impurity Kondo problem

二杂质近藤问题中交叉跃迁的扫描隧道光谱证据

• 发表时间: 2010
• 影响因子: 1.9
• 作者: Emi Minamitani; Wilson Agerico Dino; Hiroshi Nakanishi; Hideaki Kasai
• 通讯作者: Hideaki Kasai

The two-impurity Kondo effect on solid surfaces -Numerical renormalization group studies-

固体表面上的二杂质近藤效应-数值重正化群研究-

• 发表时间: 2010
• 作者: Emi Minamitani