Language
Country/Area
No result found
Misteri model Anderson: Bagaimana ia menjelaskan ketidakmurnian magnetik dalam logam?
Model Anderson, yang dinamai menurut fisikawan Philip Warren Anderson, merupakan ode Haminic untuk menggambarkan ketidakmurnian magnetik yang tertanam dalam logam. Model ini sering digunakan untuk menjelaskan masalah yang melibatkan efek Condo, seperti sistem fermion berat dan isolator Condo. Dalam bentuk yang paling sederhana, model ini mencakup istilah energi kinetik yang menggambarkan elektron penghantar, istilah dua tingkat dengan tolakan Coulomb di tempat untuk memodelkan tingkat ketidakmurnian, dan istilah hibrida yang menggabungkan orbital penghantar dan ketidakmurnian.
Model Anderson tidak hanya membantu memahami perilaku magnetik ketidakmurnian, tetapi juga mendorong studi tentang banyak fenomena penting dalam fisika benda terkondensasi.
Saat mendeskripsikan satu pengotor, bentuk Hamiltonian dapat ditulis sebagai: H = ∑k,σ εk ckσ† ckσ + ∑σ εσ dσ† dσ + U d↑† d↑ d↓† d↓ + ∑k,σ Vk (dσ ckσ + ckσ dσ). Di antara keduanya, c merepresentasikan operator eliminasi untuk elektron penghantar, dan d adalah operator eliminasi untuk pengotor. k adalah vektor gelombang elektron penghantar, sementara σ melabeli spin, U adalah tolakan Coulomb di tempat, dan V memberikan deskripsi istilah pencampuran.
Model Anderson dapat memperoleh beberapa keadaan berbeda yang bergantung pada hubungan antara tingkat energi pengotor dan tingkat Fermi. Ketika εd ≫ EF atau εd + U ≫ EF, sistem berada di wilayah orbital kosong, dan tidak ada spin lokal saat ini. Ketika εd ≈ EF atau εd + U ≈ EF, masuk ke wilayah tengah. Ketika εd ≪ EF ≪ εd + U, sistem menunjukkan perilaku spin lokal dan magnetisme muncul pada pengotor.
Pada suhu rendah, spin pengotor dilindungi oleh Condor, membentuk singlet banyak-tubuh non-magnetik.
Sistem fermion berat dapat dijelaskan oleh model Anderson periodik. Bentuk Hamid dari model satu dimensi ini adalah:H = ∑k,σ εk ckσ† ckσ + ∑j,σ εf fjσ† fjσ + U ∑j fj↑† fj↑ fj↓† fj↓ + ∑j ,k,σ Vjk (eikxj fjσ† ckσ + e−ikxj ckσ† fjσ). Di sini, fjσ† adalah operator penciptaan pengotor yang digunakan untuk mengganti d dalam sistem fermion berat. Model ini memungkinkan interaksi antara elektron orbital f melalui istilah pencampuran , bahkan jika jarak di antara keduanya melebihi batas Hill.
Selain model Anderson periodik, ada varian lain, seperti model SU(4) Anderson, yang digunakan untuk menggambarkan pengotoran dengan derajat kebebasan spin dan orbital, khususnya dalam sistem titik kuantum nanotube karbon. penting. Versi Hamid dari model SU(4) Anderson adalah: H = ∑k,σ εk ckσ† ckσ + ∑i,σ εd diσ† diσ + ∑i,σ,i′ σ′ U/2 niσ ni′ σ ′ + ∑i,k,σ Vk (diσ† ckσ + ckσ† diσ), di mana ni adalah operator angka yang digunakan untuk merepresentasikan pengotoran.
Untuk penelitian fisika materi terkondensasi saat ini, model Anderson tetap menjadi alat yang sangat berharga, membantu para ilmuwan memahami fenomena fisik yang lebih kompleks.
Dengan pemahaman yang lebih mendalam tentang model Anderson, para ilmuwan juga mengeksplorasi varian baru dari model ini dan penerapannya dalam sistem lain, seperti isolator topologi dan material komputasi kuantum. Dalam beberapa hal, model Anderson mengungkap rahasia tersembunyi dari ketidakmurnian dalam algoritma kuantum, dan proses fisik penting yang tidak sepenuhnya dipahami akan terus menarik perhatian para peneliti. Dalam penelitian mendatang, dapatkah kita menemukan lebih banyak tentang mekanisme fisik yang tersembunyi di tingkat inti ini?
