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多重量子ドット系の幾何学的対称性を利用したナノスケール多極子物性の創出

Publicly Offered Research

Project AreaJ-Physics: Physics of conductive multipole systems
Project/Area Number 16H01070
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Science and Engineering
Research InstitutionShizuoka University

Principal Investigator

古賀 幹人  静岡大学, 教育学部, 教授 (40324321)

Project Period (FY) 2016-04-01 – 2018-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2017)
Budget Amount *help
¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2017: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2016: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Keywords強相関電子系 / メゾスコピック系 / 多極子 / 量子ドット / 近藤効果 / パリティ混成 / スピン軌道相互作用
Outline of Annual Research Achievements

研究計画の2年目にあたる今年度の前半は、本学術領域と関連する2つの国際会議(2017年7月開催の強相関電子系国際会議、9月開催のJ-Physics国際ワークショップ)に向けて、これまでの多重量子ドット系のスピン電荷制御の理論を発展させ、特に「反対称スピン軌道相互作用」によるスピンと軌道の結合について調べた。具体的には、三角形三重量子トッド系において、ドット・リード接合による近藤効果、外部磁場および局所電場によって、量子ドット系内の誘起電気分極およびスピンを反転制御する可能性について明らかにした。また、この反転をもたらす2つの量子状態の変化は、近藤効果の強結合・弱結合状態の競合と密接に関係することを明らかにした。本研究で調べた、多重量子ドットの閉じたループがつくる分子軌道とスピン多重項とが絡み合う物性は、将来的に量子ドット系における多極子物性とそれを利用したスピン電荷制御の研究へと発展すると期待される。
また今年度の後半は、本学術領域の重要課題である多極子に起因する非フェルミ流体状態を精力的に研究した。特に、結晶場三重項による近藤効果について、Pr原子を磁性原子として含む重い電子系で重要視されている四極子と伝導電子系との結合について調べた。主な研究結果として、磁場で誘起される四極子モーメントの温度依存性が、非フェルミ流体的特性として磁気モーメントと同様のべき異常を示すことを見出した。本研究の成果については、今年度末に開催された領域全体会議において口頭発表した。さらに内容を精査して論文として出版する予定である。

Research Progress Status

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2017 Annual Research Report
  • 2016 Annual Research Report
  • Research Products

    (13 results)

All 2018 2017 2016 Other

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 3 results,  Acknowledgement Compliant: 2 results) Presentation (8 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results) Remarks (2 results)

  • [Journal Article] Spin and charge controlled by antisymmetric spin-orbit coupling in a triangular-triple-quantum-dot Kondo system2018

    • Author(s)
      Mikito Koga, Masashige Matsumoto, Hiroaki Kusunose
    • Journal Title

      Physics B

      Volume: 536 Pages: 226-229

    • DOI

      10.1016/j.physb.2017.08.033

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Symmetry Analysis of Spin-Dependent Electric Dipole and Its Application to Magnetoelectric Effects2017

    • Author(s)
      Masashige Matsumoto, Kosuke Chimata, Mikito Koga
    • Journal Title

      Journal of the Physical Society of Japan

      Volume: 86 Issue: 3 Pages: 034704-034704

    • DOI

      10.7566/jpsj.86.034704

    • NAID

      40021129721

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Antisymmetric Spin-Orbit Coupling Effect on Kondo-Induced Electric Polarization in a Triangular Triple Quantum Dot2017

    • Author(s)
      Mikito Koga, Masashige Matsumoto, Hiroaki Kusunose
    • Journal Title

      Journal of the Physical Society of Japan

      Volume: 86 Issue: 5 Pages: 054703-054703

    • DOI

      10.7566/jpsj.86.054703

    • NAID

      40021185762

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] 結晶場多重項に起因する非フェルミ流体状態における多極子物理2018

    • Author(s)
      古賀幹人
    • Organizer
      J-Physics 多極子伝導系の物理 平成29年度領域全体会議
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] 反対称スピン軌道相互作用と近藤効果によるスピン電荷制御2017

    • Author(s)
      古賀幹人
    • Organizer
      J-Physics 多極子伝導系の物理 トピカルミーティング 拡張多極子研究の進展と課題
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] Spin and charge controlled by antisymmetric spin-orbit coupling in a triangular-triple-quantum-dot Kondo system2017

    • Author(s)
      Mikito Koga, Masashige Matsumoto, HIroaki Kusunose
    • Organizer
      The International Conference on Strongly Correlated Electron System
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Antisymmetric spin-orbit coupling effect on a triangular-triple-quantum-dot Kondo system2017

    • Author(s)
      Mikito Koga, Masashige Matsumoto, HIroaki Kusunose
    • Organizer
      International Workshop on Multipole Physics and Related Phenomena
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 近藤誘起電気分極における反対称スピン軌道相互作用の効果2017

    • Author(s)
      古賀幹人、松本正茂、楠瀬博明
    • Organizer
      日本物理学会
    • Place of Presentation
      大阪大学豊中キャンパス(大阪府豊中市)
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] 対称性による磁性誘起電気双極子の分類と電気磁気効果への応用2017

    • Author(s)
      街健祐、松本正茂、古賀幹人
    • Organizer
      日本物理学会
    • Place of Presentation
      大阪大学豊中キャンパス(大阪府豊中市)
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] 近藤効果による多重量子ドット系のスピン電荷制御 ―ナノスケール多極子物理の創出に向けて―2016

    • Author(s)
      古賀幹人
    • Organizer
      J-Physics 多極子伝導系の物理 平成28年度 領域全体会議
    • Place of Presentation
      北海道大学(北海道札幌市)
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] 多極子伝導系から多重量子ドット系へ ―近藤効果研究の新展開―2016

    • Author(s)
      古賀幹人
    • Organizer
      J-Physics 多極子伝導系の物理:理論討論会
    • Place of Presentation
      明治大学(東京都千代田区)
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Remarks] 静岡大学:教員データベース ー 古賀幹人 (KOGA Mikito)

    • URL

      https://tdb.shizuoka.ac.jp/RDB/public/Default2.aspx?id=10102&l=0

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Remarks] 静岡大学:教員データベース - 古賀幹人 (KOGA Mikito)

    • URL

      https://tdb.shizuoka.ac.jp/RDB/public/Default2.aspx?id=10102&l=0

    • Related Report
      2016 Annual Research Report

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Published: 2016-04-26   Modified: 2018-12-17  

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