Den Kondo-Effekt in der Physik der kondensierten Materie verstehen

Kondo ist ein Begriff, der im Zusammenhang mit der Physik der kondensierten Materie verwendet wird, um eine Art Quantenphasenübergang zu beschreiben, der in bestimmten Materialien bei niedrigen Temperaturen auftritt. Es ist nach dem japanischen Physiker Jun Kondo benannt, der die Idee erstmals in den 1960er Jahren vorschlug.

Bei einem Kondo-Effekt ist der Spin eines Elektrons in einem Metall an den Spin eines Verunreinigungsatoms, beispielsweise eines magnetischen Ions, gekoppelt im Metall eingebettet. Die Wechselwirkung zwischen den beiden Spins führt dazu, dass sich die Elektronen im Metall um die Verunreinigung herum lokalisieren und eine „Kondo-Wolke“ aus Elektronen bilden. Dies kann zu einer Unterdrückung der Leitfähigkeit des Materials führen, da die Elektronen sich nicht mehr frei durch das Metall bewegen können.

Der Kondo-Effekt ist wichtig, weil er eine Möglichkeit bietet, das Verhalten von Quantensystemen bei niedrigen Temperaturen zu verstehen, wo klassische Theorien scheitern. Es wurde in einer Vielzahl von Materialien beobachtet, darunter Metalle, Halbleiter und Supraleiter, und findet Anwendung in Bereichen wie Quantencomputer und Spintronik.