1998 Fiscal Year Annual Research Report
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10102003
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
福山 寛 東京大学, 大学院・理学系研究科, 助教授 (00181298)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
CHRISTOPHER ボイヤレ 東京大学, 大学院・理学系研究科, 学振外国人特別研究員
大野 圭司 東京大学, 大学院・理学系研究科, 助手 (00302802)
樽茶 清悟 東京大学, 大学院・理学系研究科, 教授 (40302799)
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| Keywords | 単原子層膜 / フェルミ流体 / 量子スピン液体 / 走査トンネル顕微鏡 / 量子ドット / 分割電極構造 / 電子状態遷移 / 電子液滴 |
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| Research Abstract |
(1) グラフォイル表面に吸着したサブモノレーヤー2次元固体^3Heについて比熱を100μKまで測定し、2層目のフラストレーションの大きな反強磁性相で観測されたものと類似した温度に逆比例するスピン比熱の高温異常を2桁以上にわたる広い温度範囲で観測した。
(2) 同じ基盤上に約3原子層の超流動^4He薄膜を吸着させた上に浮んだ^3He単原子膜の比熱を1mKまで測定した。縮退した2次元フェルミ流体特有の比熱の温度変化が観測され、準粒子有効質量の面密度変化を調べた。
(3) グラファイト表面に物理吸着したKrの単原子層整合固相のSTM像を得ることができた。稀ガス原子の2次元結晶がSTM観測できるメカニズムとして、探針-稀ガス原子-グラファイト表面間の原子間力によるグラファイト表面の局所変形の可能性を指摘した。また、1個のHe原子の量子トンネリングを示すと思われる探針移動距離-トンネル電流曲線の異常を観測した。
(4) 強い量子効果が得られることで注目されているInAs自己形成ドットに分割電極を付けた構造を開発し、ドット密度が高いにもかかわらず、コンダクタンスのゲート電圧依存性の違いから個々のドットを識別でき、単一ドットの電子状態を検出できることが分かった。また、ディスク形量子ドットについて磁場の関数としてスピン反転領域からスピン偏極した最大密度電子液滴領域、さらにより密度の低い電子液滴領域へと進む状態遷移を明瞭に観測するとともに、液滴特有の空間分布を反映してクーロン相互作用が変化する現象を見い出した。
(5) NTT基礎研究所と協力して低温(10K)高真空STM装置における半導体(InAs)劈開ツールの開発と劈開端面のSTM観察に着手した。付着物によるSTM像への影響を把握するとともに、電荷密度のフリーデル振動検出のための変調測定法の検討を開始した。
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[Publications] M.Morishita: "Low Temperature Heat Capacities of Submonolayer Solid ^3He" Journal of Low Temperature Physics. 113. 271-276 (1998)
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[Publications] M.Morishita: "Heat Capacities of Molayer ^3He Fluids Floated on a Superfluid ^4He Thin Film" Journal of Low Temperature Physics. 113. 299-304 (1998)
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[Publications] C.Bauerle: "Studies of 2D Cryocrystals by STM Techniquess" Journal of Low Temperature Physics. 113. 927-932 (1998)
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[Publications] D.G.Austing: "Manipulation of the lateral potential geometry of a quantum dot located in a multiple gated vertical single electron transistor" Physica E. 2. 583-587 (1998)
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[Publications] W.G.van der Wiel: "Singlet-triplet transitions in an few-electron quantum dot" Physica B. 256-258. 173-177 (1998)
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[Publications] T.H.Oosterkamp: "The stabilityn of the maximum density droplet in quantum dots in high magnetic field" Physical Review Letters. (印刷中). (1999)
