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Multiorbital Kondo physics of Co in Cu hosts

机译：Co在Cu基质中的多轨道近藤物理学

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We investigate the electronic structure of cobalt atoms on a copper surface and in a copper host by combining density-functional calculations with a numerically exact continuous-time quantum Monte Carlo treatment of the five-orbital impurity problem. In both cases we find low energy resonances in the density of states of all five Co d orbitals. The corresponding self-energies indicate the formation of a Fermi liquid state at low temperatures. Our calculations yield the characteristic energy scale-the Kondo temperature-for both systems in good agreement with experiments. We quantify the charge fluctuations in both geometries and suggest that Co in Cu must be described by an Anderson impurity model rather than by a model assuming frozen impurity valency at low energies. We show that fluctuations of the orbital degrees of freedom are crucial for explaining the Kondo temperatures obtained in our calculations and measured in experiments.
机译：我们通过结合密度泛函计算与数值精确的连续时间量子蒙特卡洛法对五轨道杂质问题的处理，研究了铜表面和铜主体中钴原子的电子结构。在这两种情况下，我们发现所有五个Co d轨道的状态密度中的能量共振较低。相应的自能表明在低温下形成费米液态。我们的计算得出了两个系统的特征能级-近藤温度-与实验非常吻合。我们对两种几何结构中的电荷波动进行了量化，并建议必须通过安德森杂质模型来描述铜中的钴，而不是通过假设低能量下冻结的杂质化合价的模型来描述。我们表明，轨道自由度的波动对于解释在我们的计算中获得并在实验中测量的近藤温度至关重要。

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