論文の概要: Kondo effect in the isotropic Heisenberg spin chain

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2311.10569v1
• Date: Fri, 17 Nov 2023 15:09:23 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-11-20 14:34:45.273458
• Title: Kondo effect in the isotropic Heisenberg spin chain
• Title（参考訳）: 等方性ハイゼンベルクスピン鎖における近藤効果
• Authors: Pradip Kattel, Parameshwar R. Pasnoori, J. H. Pixley, Patrick Azaria, and Natan Andrei
• Abstract要約: 不純物カップリング強度はバルクよりもはるかに弱く、コンド効果により地中において不純物が遮蔽される。 不純物カップリングが強磁性である場合には、不純物は基底状態で非遮蔽される。 不純物とバルクカップリング強度の比の絶対値が$frac45$以上であれば、バウンドモードを追加して不純物を確認することができる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: We investigate the boundary effects that arise when spin-$\frac{1}{2}$ impurities interact with the edges of the antiferromagnetic spin-$\frac{1}{2}$ Heisenberg chain through spin exchange interactions. We consider both cases when the couplings are ferromagnetic or anti-ferromagnetic. We find that in the case of antiferromagnetic interaction, when the impurity coupling strength is much weaker than that in the bulk, the impurity is screened in the ground state via the Kondo effect. The Kondo phase is characterized by the Lorentzian density of states and dynamically generated Kondo temperature $T_K$. As the impurity coupling strength increases, $T_K$ increases until it reaches its maximum value $T_0=2\pi J$ which is the maximum energy carried by a single spinon. When the impurity coupling strength is increased further, we enter another phase, the bound mode phase, where the impurity is screened in the ground state by a single particle bound mode exponentially localized at the edge to which the impurity is coupled. We find that the impurity can be unscreened by removing the bound mode. There exists a boundary eigenstate phase transition between the Kondo and the bound-mode phases, a transition which is characterized by the change in the number of towers of the Hilbert space. The transition also manifests itself in ground state quantities like local impurity density of states and the local impurity magnetization. When the impurity coupling is ferromagnetic, the impurity is unscreened in the ground state; however, when the absolute value of the ratio of the impurity and bulk coupling strengths is greater than $\frac{4}{5}$, the impurity can be screened by adding a bound mode that costs energy greater than $T_0$. When two impurities are considered, the phases exhibited by each impurity remain unchanged in the thermodynamic limit, but nevertheless the system exhibits a rich phase diagram.
• Abstract（参考訳）: スピン交換相互作用を通じて反強磁性スピン-$\frac{1}{2}$ハイゼンベルク鎖のエッジとスピン-$\frac{1}{2}$不純物が相互作用する際に生じる境界効果を調べる。 結合が強磁性または反強磁性である場合も考慮する。 反強磁性相互作用の場合,不純物結合強度がバルクよりもはるかに弱い場合,コンド効果により地中において不純物が遮蔽されることがわかった。 近藤相は状態のローレンツ密度と動的に生成する近藤温度$t_k$によって特徴づけられる。 不純物結合強度が増加すると、T_K$は最大値である$T_0=2\pi J$に達するまで増加する。 不純物結合強度がさらに増加すると、不純物結合端に指数関数的に局在する単一粒子結合モードにより、不純物が基底状態で遮蔽される境界モード相である別の相に入る。 境界モードを除去することで不純物を非表示にすることができる。 金堂と有界モード相の間には境界固有状態相転移があり、ヒルベルト空間の塔数の変化を特徴とする遷移である。 この遷移は、状態の局所不純物密度や局所不純物磁化のような基底状態の量にも現れる。 不純物カップリングが強磁性の場合、不純物は基底状態において非遮蔽されるが、不純物とバルクカップリング強度の比の絶対値が$\frac{4}{5}$ を超える場合は、エネルギーが $t_0$ を超えるバウンドモードを加えることで、不純物を遮蔽することができる。 2つの不純物を考慮すると、各不純物で表される相は熱力学的限界で変化しないが、それでもシステムは豊富な相図を示す。

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