論文の概要: Overscreened spin-$\frac{1}{2}$ Kondo impurity and Shiba state at the edge of a one-dimensional spin-1 superconducting wire

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2412.01924v1
• Date: Mon, 02 Dec 2024 19:20:11 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2024-12-04 15:40:37.571690
• Title: Overscreened spin-$\frac{1}{2}$ Kondo impurity and Shiba state at the edge of a one-dimensional spin-1 superconducting wire
• Title（参考訳）: オーバースクリーンスピン-$\frac{1}{2}$近藤不純物と1次元スピン1超伝導線の端における芝状態
• Authors: Pradip Kattel, Abay Zhakenov, Natan Andrei,
• Abstract要約: 本研究では,超伝導がオーバースクリーンされた近藤効果と競合するシステムについて検討する。 コンドスクリーニングと超伝導の競合は、豊富な相構造をもたらす。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
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• Abstract: We consider a model describing a system where the superconductivity competes with the overscreened Kondo effect. The model consists of a single spin$-\frac{1}{2}$ quantum impurity at the edge of a quantum wire where spin$-1$ bulk fermions interact attractively, generating a (superconducting) mass gap. The competition between the Kondo screening and the superconductivity leads to a rich phase structure. We find that for strong Kondo coupling, there is a regime of phase space where the Kondo phase is stable with the impurity \textit{overscreened} by a multiparticle Kondo effect, and a Kondo scale is dynamically generated. When the bulk and boundary interaction strength are comparable, we find that a midgap state appears in the spectrum and screens the impurity, while in the ground state, the impurity is unscreened. This midgap state is akin to the Yu-Shiba-Rushinov (YSR) states that exist in the entire phase space in the BCS superconductor. Moreover, when the bulk superconducting interaction strength is stronger than the boundary Kondo interaction strength, the impurity can no longer be screened. Further, between the Kondo and YSR phases, we find a novel phase where, while the Kondo cloud overscreens the impurity, a boundary excitation exists that has vanishing energy in the thermodynamic limit. Similar phase diagrams that result from competition between different mechanisms were found for other models, too: the dissipative Kondo system, where dissipation competes with screening; the Kondo impurity coupled to spin-1/2 attractively interacting fermions where condensation competes with screening; and the XXX-Kondo model, where the lattice cutoff and the bulk spin interaction compete with screening.
• Abstract（参考訳）: 超伝導がオーバースクリーンされた近藤効果と競合する系を記述するモデルを考える。 このモデルは単一のスピン$-\frac{1}{2}$量子不純物から成り、スピン$-1$バルクフェルミオンは魅力的に相互作用し(超伝導)質量ギャップを生成する。 コンドスクリーニングと超伝導の競合は、豊富な相構造をもたらす。 強い近藤結合には、多粒子近藤効果により不純物 \textit{overscreened} とともに近藤位相が安定であり、近藤スケールが動的に生成される位相空間の体系が存在する。 バルクとバウンダリの相互作用強度が同等であれば、中間ギャップ状態がスペクトルに現れ、不純物が遮蔽されるのに対して、基底状態では不純物が遮蔽されないことが分かる。 この中間ギャップ状態は、BCS超伝導体の全位相空間に存在するユ・シバ・ルシノフ状態(YSR)と似ている。 また, バルク超電導相互作用強度が近藤相互作用強度よりも強い場合, 不純物はスクリーニングできない。 さらに、近藤雲とYSR相の間には、近藤雲が不純物を遮蔽する新しい相が存在するが、熱力学限界でエネルギーが消滅する境界励起が存在する。 異なる機構間の競合から生じる同様の位相図は、散逸がスクリーニングと競合する散逸的近藤系、凝縮がスクリーニングと競合するスピン1/2の魅力的な相互作用を持つフェルミオンに結合する近藤不純物、格子切断とバルクスピン相互作用がスクリーニングと競合するXXX-近藤モデルなど他のモデルにも見出された。

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