近藤（Kondo）效应指的是金属由于磁性掺杂而产生的电导、比热、磁化率等随着温度变化的反常现象，其物理起源于量子磁性杂质和金属热库电子之间的自旋反转散射，导致低温下局域磁矩被自由电子屏蔽，形成稳定的自旋单态。近年来人们发现在低维强关联系统中，由于阻挫效应带来的强量子涨落，可能产生一类具有分数激发和演生规范场的量子自旋液体，但是其中的杂质问题仍未被系统研究，包括：杂质和规范涨落之间是否存在相互作用？规范涨落是否会导致超越传统范式的近藤机制等等。
物理学院王锐副教授、赵宇心教授、王伯根教授以及中国科学技术大学王义林教授对一类自旋液体中的非磁性杂质进行了深入的理论研究。他们首先利用近几年来发展的格点陈-西蒙斯费米化方法对磁通态进行准确刻画。其次，在磁通态中考虑键杂质后，发现杂质不仅会给热库费米子带来一个散射势，而且会有效增强杂质点附近的规范涨落，诱导出费米子之间的赝自旋交换作用，形成局域的赝自旋屏蔽（图1）。

图1: 规范涨落诱导的近藤行为。(a)键杂质在近邻格点元胞中产生局域规范涨落。(b)局域规范涨落诱导赝自旋交换作用，从而在低温下产生赝自旋近藤单态。
在低温下，由于散射势和赝自旋交换作用的共同影响，系统会进入一个稳定的近藤不动点，并展现出费米液体行为（图2）。但是该近藤不动点描述的物理和传统近藤效应有所不同：首先，由于磁通态的激发不带电荷，因此系统不会呈现传统的电阻反常行为。其次，通过共形场论和线性响应理论计算，发现系统的热导率在近藤不动点附近呈现出随温度非单调变化的行为。这种在具有规范自由度的强关联体系中，由非磁性杂质通过规范涨落演生出的近藤行为有助于鉴别量子自旋液体基态，在一定程度上丰富了人们对近藤物理和量子自旋液体两方面的基本认识。

图2: 低能有效理论的重整化群流图和不动点。(a)解析重整化群计算发现除了局域磁矩不动点(LM)以外，在强耦合处会出现一个非对称近藤不动点(AK)。(b)数值重整化群计算获得的动态磁化率揭示了近藤不动点的费米液体行为，与解析结果吻合。
该工作由物理学院王锐副教授、赵宇心教授、王伯根教授，以及中国科学技术大学的王义林教授合作完成，并以 "Emergent Kondo behavior from gauge fluctuations in spin liquids "为题近日在线发表于PRL上。文章第一作者为王锐副教授，通讯作者为王锐副教授和王伯根教授。该工作也得到国家自然科学基金委、国家重点研发计划等项目和人工微结构科学与技术协同创新中心的支持，在此表示感谢。
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Phys. Rev. Lett. 127, 237202 (2021) - Emergent Kondo Behavior from Gauge Fluctuations in Spin Liquids (aps.org)