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量子ドット・カーボンナノチューブの量子輸送現象に関する理論的研究

Research Project

Project/Area Number 16740166
Research Category

Grant-in-Aid for Young Scientists (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Condensed matter physics I
Research InstitutionTohoku University

Principal Investigator

泉田 渉  東北大学, 大学院・理学研究科, 助手 (20372287)

Project Period (FY) 2004 – 2006
Project Status Completed (Fiscal Year 2006)
Budget Amount *help
¥3,600,000 (Direct Cost: ¥3,600,000)
Fiscal Year 2006: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Fiscal Year 2005: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2004: ¥1,700,000 (Direct Cost: ¥1,700,000)
Keywordsカーボンナノチューブ / 量子ドット / 電子相関 / 朝永ラッティンジャー流体 / NEMS / 電子格子相互作用 / NEWS / 近藤効果 / アハロノフ・ボーム効果
Research Abstract

カーボンナノチューブに対し以下の研究を行った。
(i)架橋金属単層ナノチューブに対し強い電子間相互作用が働く場合の電気伝導を理論的に研究した。架橋構造の副次的な効果、いわゆるナノ電気力学系の性質に着目し、ナノチューブ内電子と力学振動との相互作用を取り入れた計算を行った。昨年度までの研究では、ナノチューブ振動として音響フォノンとの相互作用を考え、音響フォノンと電子が相互作用する結果としてフォノン支援トンネリングを反映したピーク構造がコンダクタンスに現れる可能性を指摘した。しかし、架橋構造特有の力学的振動として、横方向の振動(ベンディングフォノン)が誘起される。そこで本年度はベンディングフォノンの影響について詳しく調べた。まずはじめに、ゲート電極中でナノチューブが振動することにより、有効的に電子系とベンディングフォノンとが結合し、ゲート電極の強さにより結合強度を自在に変化できることを示した。次に、電子状態を調べるために数値的に対角化し、電子系が不安定化する閾値電場が存在することを示した。さらに、この系の性質をより詳しく調べるために、有効モデルを解析的に調べ、不安定化が主に最低励起フォノンによることを示した。そして状態密度など実験測定値に対応する物理量を得た。
(ii)タイトバインディング模型を用いたラマンスペクトルの数値計算において、金属ナノチューブに対して実験と数値計算の間に共鳴幅に食い違いが生じるという問題があった。この問題に対し、光励起電子と一次元金属電子の相互作用を電子励起-プラズモン相互作用としてモデル化した。この相互作用による共鳴幅を計算し、プラズモン効果による寄与を計算した。

Report

(3 results)
  • 2006 Annual Research Report
  • 2005 Annual Research Report
  • 2004 Annual Research Report
  • Research Products

    (4 results)

All 2006 2005 2004

All Journal Article (4 results)

  • [Journal Article] Raman resonance window of single wall carbon nanotubes2006

    • Author(s)
      J.S.Park, Y.Oyama, R.Saito, J.Jiang, W.Izumida, K.Sato, C.Fantini, A.Jorio, M.S.Dresselhaus, G.Dresselhaus
    • Journal Title

      Physical Review B 74・16

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] Phonon-assisted tunneling in interacting suspended single wall carbon nanotubes2005

    • Author(s)
      W.Izumida, M.Grifoni
    • Journal Title

      New Journal of Physics 7巻1号

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] Kondo Effect in Quantum Dot System ---Numerical Renormalization Group Study---2005

    • Author(s)
      W.Izumida, O.Sakai
    • Journal Title

      Journal of the Physical Society of Japan 74巻1号

      Pages: 103-109

    • NAID

      110001979344

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Journal Article] Gate-voltage dependence of inter-dot coupling and Aharonov-Bohm oscillation in laterally coupled vertical double dot2004

    • Author(s)
      T.Hatano, M.Stopa, W.Izumida, T.Yamaguchi, T.Ota, S.Tarucha
    • Journal Title

      Physica E 21巻1-3号

      Pages: 534-537

    • Related Report
      2004 Annual Research Report

URL: 

Published: 2004-04-01   Modified: 2020-05-15  

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