En física del estado sólido , los aislantes Kondo (también denominados semiconductores Kondo y semiconductores de fermiones pesados ) se entienden como materiales con electrones fuertemente correlacionados, que abren un estrecho espacio de banda (del orden de 10 meV) a bajas temperaturas con el potencial químico ubicado en el espacio, mientras que en los materiales de fermiones pesados el potencial químico se encuentra en la banda de conducción .
La brecha de banda 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, se observa una transición del comportamiento metálico al comportamiento aislante en las mediciones de resistividad. La brecha de banda puede ser directa o indirecta . Los aislantes Kondo más estudiados son FeSi, Ce3Bi4Pt3 , SmB6 , YbB12 y CeNiSn , aunque a partir de 2016 hay más de una docena de aislantes Kondo conocidos. [ 1 ][actualizar]
En 1969, Menth et al. no encontraron ordenamiento magnético en SmB 6 hasta 0,35 K y un cambio de comportamiento metálico a aislante en la medición de resistividad con la disminución de 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 Ce3Bi4Pt3 y el CeNiSn . Llamaron a estos materiales aislantes Kondo, que muestran un comportamiento reticular de 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 aislantes Kondo muestra una dependencia logarítmica de la temperatura. A bajas temperaturas, los momentos magnéticos locales son filtrados por el mar de electrones de conducción, formando una denominada resonancia 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 la brecha de hibridación, se puede observar un comportamiento aislante en la resistividad continua a bajas temperaturas.
En los últimos tiempos, los experimentos de espectroscopia de fotoemisión con resolución angular proporcionaron imágenes directas de la estructura de bandas, la hibridación y la topología de bandas planas en aisladores Kondo y compuestos relacionados. [4]
