En física del estado sólido , los aisladores Kondo (también conocidos como semiconductores Kondo y semiconductores de fermiones pesados ) se entienden como materiales con electrones fuertemente correlacionados, que abren una banda prohibida estrecha (del orden de 10 meV) a bajas temperaturas con el potencial químico. se encuentra en el espacio, mientras que en los materiales de fermiones pesados el potencial químico se encuentra en la banda de conducción .
La banda prohibida se abre a bajas temperaturas debido a la hibridación de electrones localizados (principalmente electrones f) con electrones de conducción, un efecto de correlación conocido como efecto Kondo . Como consecuencia, en las mediciones de resistividad se observa una transición del comportamiento metálico al comportamiento aislante. La banda prohibida podría ser directa o indirecta . Los aisladores Kondo más estudiados son FeSi, Ce 3 Bi 4 Pt 3 , SmB 6 , YbB 12 y CeNiSn, aunque a partir de 2016 [actualizar]hay más de una docena de aisladores Kondo conocidos. [1]
En 1969, Menth et al. no encontraron orden magnético en SmB 6 hasta 0,35 K y un cambio de comportamiento metálico a aislante en la medición de resistividad al disminuir la temperatura. Interpretaron este fenómeno como un cambio de la configuración electrónica de Sm. [2]
En 1992, Gabriel Aeppli y Zachary Fisk encontraron una forma descriptiva de explicar las propiedades físicas del Ce 3 Bi 4 Pt 3 y CeNiSn. Llamaron a los materiales aislantes Kondo, que muestran un comportamiento de red Kondo cerca de la temperatura ambiente, pero se vuelven semiconductores con brechas de energía muy pequeñas (de unos pocos Kelvin a unas pocas decenas de Kelvin) al disminuir la temperatura. [3]
A altas temperaturas, los electrones f localizados forman momentos magnéticos locales independientes. Según el efecto Kondo, la resistividad continua de los aisladores Kondo muestra una dependencia logarítmica de la temperatura. A bajas temperaturas, los momentos magnéticos locales son apantallados por un mar de electrones de conducción, formando la llamada resonancia de Kondo. La interacción de la banda de conducción con los orbitales f da como resultado una hibridación y una brecha de energía . Si el potencial químico se encuentra en el intervalo de hibridación, se puede observar un comportamiento aislante en la resistividad continua a bajas temperaturas.
Recientemente, los experimentos de espectroscopía de fotoemisión con resolución de ángulo proporcionaron imágenes directas de la estructura de la banda, la hibridación y la topología de la banda plana en aisladores Kondo y compuestos relacionados. [4]
