香港城市大學科學家在全球首次實驗觀測到“近藤云”量子現象
香港城市大學科學家在全球首次實驗觀測到“近藤云”量子現象（Credit: Jeongmin Shim）
（神秘的近藤云地球uux.cn報道）據EurekAlert!：數十年來，物理學家一直試圖觀察稱為「近藤云」（Kondo cloud）的香港象量子現象。 一支包括香港城市大學（香港城大）科學家在內的城市次實測杭州臨安區外圍（外圍模特）外圍兼職[微信1662+044-1662][提供外圍女上門服務快速安排面到付款不收定金國際研究團隊最近開發了一種新器件，成功測量近藤云的大學長度，甚至可以控制近藤云。科學 其研究成果可以被視為凝聚態物理學范疇的家全一個里程碑，并且有望為進一步了解多重摻雜系統如高溫超導體，球首帶來新啟示。驗觀
香港城大物理學系助理教授Ivan V. Borzenets博士與德國、量現日本和韓國的近藤云科學家連手，取得上述突破。香港象 相關研究結果在最新一期的城市次實測杭州臨安區外圍（外圍模特）外圍兼職[微信1662+044-1662][提供外圍女上門服務快速安排面到付款不收定金權威科學期刊《自然》上發表。
什么是大學近藤云？
近藤效應（Kondo effect）是1930年代由科學家發現的一種物理現象。 金屬的科學電阻會隨溫度變化，一般隨著溫度下降，家全電阻亦會下降。 不過，如果金屬摻有一些磁性雜質，結果則會相反。 電阻先會下降，然后當溫度低于某個臨界值，電阻反而會隨著溫度的進一步降低而增加。
日本理論物理學家近藤淳（Jun Kondo）于五十多年前解開了這個謎團，因此該效應以他的名字命名。 他解釋，置于金屬內的磁性原子（雜質原子）具備一種物理特性，稱為自旋（spin）。 但是它不僅會與另一電子耦合（couple）成為一組具有“向上”和“向下”的自旋對，還會與附近一定范圍內的所有電子耦合，從而在雜質的周圍形成一團電子云。 這團電子云就是近藤云。 因此，當在近藤云上施加電壓時，電子要么無法自由移動，要么被近藤云所屏蔽，從而導致電阻增加。
近藤云到底有多大？
近藤效應的部分基本特性已由實驗闡明，并發現與近藤溫度（Kondo temperature，意即電阻在低溫下開始升高的臨界溫度）相關。 但是，科學家仍未真正量度到近藤云的長度。 理論上，近藤云可以由半導體中的雜質延展到幾微米的范圍。
「探測近藤云的困難，在于需要以高達萬兆赫的高速，去量度近藤效應中的自旋關聯性，而你無法凝住時間來觀察和測量單個電子。 」在這次研究中負責實驗測量部分的Borzenets博士解釋。 素來喜歡進行復雜實驗的他，毅然決定接受這項挑戰。
以特制器件分離單一近藤云
有賴納米技術的進步，研究團隊制作出一個器件，可以將單個電子自旋（磁性雜質）局限在直徑僅幾百納米、猶如導電微區（conducting island）一樣的「量子點」（quantum dot）里。 Borzenets博士說：「由于量子點非常細小，因此你可以確實地知道雜質在哪里。 」
而接連著量子點的，是一條一維長信道。 由于在量子點里的單個電子只能與信道內的電子產生耦合，因而形成近藤云。 他解釋說：「這樣我們便成功在雜質附近分離出單一近藤云，也可以控制云的大小。 」
這套系統的新穎之處是，研究人員可以在信道內，從量子點不同距離的位置上施加電壓，在信道上形成弱的勢壘或屏障（weak barriers）。 然后研究人員觀察衍生的電子流動變化，以及隨著電壓強度和施加位置的變化而產生的近藤效應。
秘密藏于起伏幅度
研究人員發現，通過改變電壓，無論勢壘處于哪個位置，電導率都會上升或下降。 而當電導出現起伏時，量度得的近藤溫度也出現起伏。
研究人員繼而把紀錄所得的近藤溫度起伏幅度，相對于屏障與雜質距離除以近藤云理論長度值所得的比值數據，繪制成圖。 他們發現所有數據點都符合理論的推算，落在同一條曲線上。 Borzenets博士說：「我們通過實驗證實了按原先理論所推算的近藤云長度數值：長度是以微米計。 」
「我們首次通過直接量度近藤云的長度，而證明它的存在，我們并找出了近藤云長度與近藤溫度之間的比例因子（proportionality factor）。 」他總結道。
對多重摻雜系統的啟示
研究團隊花了將近三年時間完成這項研究，計劃下一步研究控制近藤效應狀態的不同方法。 Borzenets博士說：「我們可利用這新器件進行許多其他的操控，例如可以同時使用兩個雜質，看看當近藤云重迭時會有什么反應。 我們希望這些發現能為理解多重摻雜系統，例如近藤晶格、自旋玻璃和高溫超導體帶來啟示。 」
Borzenets博士、來自韓國科學技術院（Korea Advanced Institute of Science and Technology, KAIST）的Sim Heung-Sun教授和日本理化學研究所創發物性科學研究中心（RIKEN Center for Emergent Matter Science, CEMS）的山本倫久博士是論文的共同通訊作者。 Borzenets博士同時是第一作者，另一位共同第一作者是來自KAIST的Shim Jeongmin博士。 其他共同作者包括東京大學的Jason Chen C. H.，波鴻魯爾大學（Rurh-University Bochum）的Andreas D. Wieck教授和Arne Ludwig博士，以及RIKEN CEMS的樽茶清悟教授。
這項研究獲得香港城大、香港研究資助局、日本科學研究費助成事業（科研費） 、日本科學技術振興機構以及韓國國家研究基金會的資助。
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