Collosal thermoelectric figure of merit and Landau cooling in Corbino-shaped quantum Hall systems

Research Project

Project/Area Number	24K06914
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Allocation Type	Multi-year Fund
Section	一般
Review Section	Basic Section 13020:Semiconductors, optical properties of condensed matter and atomic physics-related
Research Institution	The University of Tokyo
Principal Investigator	遠藤彰東京大学, 物性研究所, 助教 (20260515)
Project Period (FY)	2024-04-01 – 2027-03-31
Project Status	Granted (Fiscal Year 2024)
Budget Amount *help	¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000) Fiscal Year 2026: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000) Fiscal Year 2025: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000) Fiscal Year 2024: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
Keywords	熱電性能指数 / 量子ホール効果 / コルビノ型試料 / ランダウ冷却 / 極低温
Outline of Research at the Start	低温・強磁場下にあり、量子ホール効果を示す２次元電子系を量子ホール系と呼び、その輸送特性の測定には、長方形状試料に電極をつけたホールバー形状か、円状の試料の中心部と外周部に電極をつけたコルビノ形状のいずれかが用いられる。本研究はコルビノ形状の量子ホール系を対象とする。理論的予測の通り、熱電変換効率が非常に高いことを示す巨大な熱電性能指数を持つこと、および、ランダウ量子化による大きな状態密度のもたらす強力なペルチェ効果により、極低温下でも機能する冷却能力を持つこと、の２点を実験的に明らかにする。そのために必要な熱伝導率測定法、および周波数特性から熱電性能指数を直接測定する手法を開拓する。