人工散乱体によるランダウ量子化表面状態の散乱と局在現象

• Project/Area Number: 25K01671
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 29020:Thin film/surface and interfacial physical properties-related
• Research Institution: National Institute for Materials Science
• Principal Investigator: 鷺坂 恵介 国立研究開発法人物質・材料研究機構, マテリアル基盤研究センター, 主幹研究員 (70421401)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 吉澤 俊介 国立研究開発法人物質・材料研究機構, マテリアル基盤研究センター, 主任研究員 (60583276)
• Project Period (FY): 2025-04-01 – 2028-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2025)
• Budget Amount: ¥18,720,000 (Direct Cost: ¥14,400,000、Indirect Cost: ¥4,320,000); Fiscal Year 2027: ¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000); Fiscal Year 2026: ¥6,630,000 (Direct Cost: ¥5,100,000、Indirect Cost: ¥1,530,000); Fiscal Year 2025: ¥7,800,000 (Direct Cost: ¥6,000,000、Indirect Cost: ¥1,800,000)
• Keywords: 走査型トンネル顕微鏡 / ランダウ量子化 / 二次元電子ガス

Outline of Research at the Start

量子ホール効果は、高磁場環境下における二次元電子系の状態密度が、ランダウ準位に量子化される現象を基礎としている。結晶中に含まれる不純物ポテンシャルの存在により、ランダウ準位にある電子の軌道は非局在状態と局在状態に分かれるが、量子ホール効果においては、この局在状態が重要な役割を果たしている。本研究では、極低温・強磁場走査型トンネル顕微鏡を利用して、ランダウ量子化を示す二次元電子表面状態に不規則または規則的に配置された散乱ポテンシャルを導入し、ランダウ量子化に及ぼす影響を実空間で捉えることにより、ランダウ量子化の起こる条件やランダウ軌道の局在化に関する微視的な物理現象を明らかにしていく。