围栏|囚禁于纳米围栏中的量子( 九 ) 纳米|囚禁|量子|cu|fe

这里的物理已经呼之欲出：纳米量子围栏正好可以调控围栏内费米面处的电子态密度，对吧？！所以，纳米量子围栏正好可以调控近藤系统的近藤温度，对吧？！
在实验测量上，低温扫描隧道显微镜则提供了一种研究近藤效应的有效手段。由于磁性杂质与传导电子的散射产生了一种共振现象即近藤共振，近藤效应使得在磁性杂质上方测得的隧道谱在费米能级附近呈现出具有一定宽度的峰或谷，其宽度反映了近藤温度的高低。
具体到一个有限尺寸体系而言，其费米态密度就有体态费米态密度与表面态费米态密度之分。利用体态密度来调控近藤温度的物理已众所周知，然而表面态是否与近藤效应密切联系，或者说表面态是否参与近藤效应调控却并不明确。这一问题历史上曾经有过一段时间的争议。
看君阅到此处，应该更加明了用量子围栏来研究近藤效应的价值：因为围栏内的量子尺寸效应就是针对表面态密度的，所以这样的研究有望澄清表面态密度是不是与近藤效应有密切联系，或者说表面态密度能不能参与调控近藤效应。这样的一个物理系统，可以算是踏破铁鞋无觅处，似乎就是为了研究表面态物理而生的。
我们高兴的是，这一争议不久前得到消解，详细结果可参见文献[Phys. Rev. B 97,035417 (2018)]。这里，我们只给出简洁的描述：
(1)构建一个系统：在足够大的Ag (111)表面构建不同的Co原子围栏，如图8(a)和(b)所示。其中(a)中的围栏中心有一个Co原子，(b)中就没有。这样的两个系统，中心有原子的即形成一个近藤体系，中心空的围栏即不是。
(2)现在对(a)中围栏中心的Co原子实施STM隧道谱测量，得到隧道谱的近藤共振宽度w(量纲为meV，除以玻尔兹曼常数即得近藤温度)。针对一系列不同尺寸(半径为r)的围栏，测量其中心Co原子的近藤温度w，得到w与r的关系，如图8(c)所示。可以看到，w(r)呈现的是一条衰减振荡曲线。
(3)针对围栏中心没有Co原子的情况，即不存在近藤效应的情况，可以测量费米能级处的扫描隧道谱，提取其dI / dV 数据，也就是表面态密度的高低。测量发现，dI / dV数据与r有类似形状的衰减振荡关系，如图8(d)所示。
(4)两者的相似性毫无疑义地证明表面态密度对近藤共振有调控作用。

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图8.纳米围栏对近藤共振宽度w的调制。图(a)和(b)分别为中心有Co原子和中心没有Co原子的Co原子围栏之STM形貌图。(c)围栏中心Co原子的近藤共振宽度w随围栏半径r的依赖关系。(d)中心为空的Co原子围栏的局域表面态密度(费米能级处的扫描隧道谱dI / dV 与围栏半径r的关系。红色曲线是拟合结果。参考文献[Phys. Rev. B 97, 035417 (2018)]。