超周期構造中2次元電子系の量子輸送

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13304025
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 家 泰弘 東京大学, 物性研究所, 教授 (30125984)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 福山 秀敏 東京大学, 物性研究所, 教授 (10004441) ; 遠藤 彰 東京大学, 物性研究所, 助手 (20260515)
• Keywords: 2次元電子系 / GaAs / AlGaAs / 変調構造 / 磁気輸送現象 / 量子ホール効果 / 磁場変調 / AB振動 / アンチドット

Research Abstract

(1)1次元短周期ポテンシャル変調を加えた2次元電子系の高次ランダウ準位半占有状態のふるまいを調べた.超高移動度試料において見出されている異方的伝導相(ストライプ相)が短周期変調ポテンシャルによって安定化され,ν=5/2から25/2の広い範囲にわたってストライプ相が出現すること,および,サイクロトロン半径と変調周期との整合関係がストライプ相の安定性に反映される様子を捉えた.
(2)磁場磁気バリアーを通した2次元電子系の伝導を調べ,モノポーラー磁気バリアーとダイポーラー磁気バリアーでのふるまいの違いを見出した.
(3)アンチドット三角格子における量子振動伝導を系統的に調べた.ゼロ磁場近傍においてAAS振動とAB型振動を見出し,また量子ホール効果領域において別種のAB型振動を見出した.これら3種の量子振動の温度依存性を詳細に測定し,有限温度におけるデコヒーレンス機構の違いを明らかにした.
(4)2層2次元電子系の輸送現象を調べた.強い平行磁場を印加することによって2層のフェルミ面がk空間においてずれる効果を,シュブニコフ・ドハース振動の変化としてとらえた.また量子ホール効果領域において,2層のランダウ準位が交差する磁場領域で占有率が特有の変化を示すこと,その変化に履歴があることを見出した.
(5)互いに入れ子になったくし型電極を2次元電子系上に配した試料を作製し,電子密度とポテンシャル変調振幅を独立に変化させる手法によって,2次元電子系の伝導に対する変調ポテンシャルの影響を調べた.

Research Products

• [Publications] M.Hara, et al.: "Transport in Two-Dimensional Electron Gas with Isolated Magnetic Barriers"J. Phys. Soc. Jpn.. 74. 543-549 (2002)
• [Publications] A.Endo, Y.Iye: "Anisotropic Transport in a Unidirectional Lateral Superlattice around Half Filling of the Second Landau Level"Phys. Rev. B. 66. 075333-1-075333-5 (2002)
• [Publications] Y.Iye, et al.: "Suppression of Exchange Enhancement of Spin Gap in Quantum Hall Systems by Ultra-Short Period Lateral Superlattice"J. Phys. Chem. Solids. 63. 1297-1300 (2002)
• [Publications] Y.Iye, et al.: "Magnetotransport in Ultrashort Period Uni-Directional Lateral Superlattice"Physica E. 12. 200-203 (2002)
• [Publications] M.Hara, et al.: "Magnetotransport in 2DEG with Magnetic Barriers"Physica E. 12. 224-228 (2002)
• [Publications] Y.Iye, et al.: "Quantum Transport in Two-Dimensional Electron Gas in Ultra-Short Period Lateral Superlattice"Proc. Int. Conf. on Foundation of Quantum Mechanics. 223-228 (2002)