【研究分野】固体物性Ⅱ(磁性・金属・低温)

【研究領域課題番号】13304029 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

量子ドット / 量子デコヒーレンス / スピン反転 / 近藤効果 / Fano効果 / Coulombピーク / 量子アンチドット / エッジ状態 / ファノ効果 / クーロンピーク / 量子コヒーレンス / デコヒーレンス / 近藤状態 / スピン偏極キャリア / Aharonov-Bohm効果 / 単電子トンネリング

【研究成果の概要】

量子ドットと量子リングを組み合わせた系において,位相シフトと干渉効果の組み合わせによって生じるFano効果を,初めて観測した.実験観測によって,Fanoパラメタの性質など,量子コヒーレンスに関る新しい知見を得ることができた.更に,これを用いて量子コヒーレンスに起因する様々な問題に取り組み,位相の静電制御を観測し,量子位相の温度による拡散について,新しい理論的扱いを見出した.特に,量子ドットのコヒーレント伝導において,長年謎とされてきた同位相Coulombピークの問題について,部分的ながら解答を与えることができた.更に,量子ドット中の波動関数の状態として,電極との結合の強い特別な状態が存在し,複数準位を通した伝導が生じ,そのコヒーレンスによって外部干渉回路無しでのFano干渉効果が現れることを発見した.また,磁場によってこれがフォーカシングを起こし,磁場が強くなってエッジ状態が形成されると,最外殻の状態が自然に強結合状態になることを見出した.
量子ドットのスピン状態と量子コヒーレンスについて,量子リング系を用いて調べ,スピン散乱が量子エンタングルド状態を形成し,量子デコヒーレンスを起こすことを実験的に検証した.近藤効果が生じている系でもユニタリ極限でない場合は同様な状態であることを見出した.
2次元電子系表面に磁気的な微細構造を形成することで,コヒーレントに電子軌道をコントロールし得ることを,弱磁場の磁気抵抗,およびその角度依存性から示した.量子アンチドット系において,量子コヒーレンスに起因するAB的な磁気抵抗振動効果,また,これと異なる新しい量子振動効果を発見した.

【研究種目】基盤研究(A)

【研究期間】2001 - 2003

【配分額】41,080千円 (直接経費: 31,600千円、間接経費: 9,480千円)