Ferromagnetic and underscreened Kondo behavior in quantum dot arrays

Autores
Andrade Hoyos, Jhon Alejandro; Garcia, Daniel Julio; Cornaglia de la Cruz, Pablo Sebastian
Año de publicación
2015
Idioma
inglés
Tipo de recurso
artículo
Estado
versión publicada
Descripción
We analyze the low energy properties of a device with N + 1 quantum dots in a star configuration. A central quantum dot is tunnel coupled to source and drain electrodes and to N quantum dots. Extending previous results for the N = 2 case we show that, in the appropriate parameter regime, the low energy Hamiltonian of the system is a ferromagnetic Kondo model for a S = (N −1)/2 impurity spin. For small enough interdot tunnel coupling, however, a two-stage Kondo effect takes place as the temperature is decreased. The spin 1/2 in the central quantum dot is Kondo screened first and at lower temperatures the antiferromagnetic coupling to the side-coupled quantum dots leads to an underscreened S = N/2 Kondo effect. We present numerical results for the thermodynamic and spectral properties of the system which show a singular behavior at low temperatures and allow to characterize the different strongly correlated regimes of the device.
Fil: Andrade Hoyos, Jhon Alejandro. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Área Investigaciones y Aplicaciones No Nucleares. Gerencia de Física (CAB). Grupo de Teoría de Sólidos; Argentina. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Área de Energía Nuclear. Instituto Balseiro; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Patagonia Norte; Argentina
Fil: Garcia, Daniel Julio. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Área Investigaciones y Aplicaciones No Nucleares. Gerencia de Física (CAB). Grupo de Teoría de Sólidos; Argentina. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Área de Energía Nuclear. Instituto Balseiro; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Patagonia Norte; Argentina
Fil: Cornaglia de la Cruz, Pablo Sebastian. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Área Investigaciones y Aplicaciones No Nucleares. Gerencia de Física (CAB). Grupo de Teoría de Sólidos; Argentina. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Área de Energía Nuclear. Instituto Balseiro; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Patagonia Norte; Argentina
Materia
Quantum dot
Kondo effect
underscreened Kondo
Ferromagnetic Kondo
Nivel de accesibilidad
acceso abierto
Condiciones de uso
https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/ar/
Repositorio
CONICET Digital (CONICET)
Institución
Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas
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