2003 Fiscal Year Annual Research Report
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13304029
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
勝本 信吾 東京大学, 物性研究所, 教授 (10185829)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
小林 研介 東京大学, 物性研究所, 助手 (10302803)
遠藤 彰 東京大学, 物性研究所, 助手 (20260515)
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| Keywords | 量子ドット / 量子デコヒーレンス / スピン反転 / 近藤効果 / ファノ効果 / クーロンピーク |
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| Research Abstract |
量子ドットのスピン状態による量子デコヒーレンス過程の解明
量子ドットとアハラノフ-ボーム(AB)リングを組み合わせた系において,クーロンピークの左右でAB振幅に非対称性が現れる.その解析は種々の要因が絡まって極めて困難であったが,多くのピークの中からスピン対ピークを見出すことにより,スピン反転による量子デコヒーレンス過程を明瞭に捉えることができた.更に,近藤ピーク付近でも同様なデコヒーレンスがあることを確認した.
ファノ(Fano)効果による静電位相制御の検知
静電ポテンシャルによる電子波位相制御は,多チャンネル効果や伝導度の変化が大きな事から検知が容易でなかったが,ファノ干渉ピークを解析することで容易に検知できることを見出した.
量子ドット単体におけるファノ干渉効果の発見と,その解析による「同位相Coulombピーク問題」の解決
ファノ効果は,本来連続準位と離散準位を通した伝導径路間の干渉によって生じるものであるが,これが,外部干渉回路を一切持たない量子ドットにおいても生じることを発見した.これは,量子ドット内に電極との結合が特異的に強い強結合状態が生じ,この状態を通した同時トンネルと,フェルミ準位付近の状態を通した伝導との間で干渉が起こるものである.量子ドットのCoulombピークにおいて,同じ位相を持つものが連続することが,長い間謎とされてきたが,Fano効果と電流電圧特性の解析から,連続するCoulombピークが同位相になる原因がこの強結合状態からの量子力学的な混じり込みであることを明らかにした.
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[Publications] S.Katsumoto, K.Kobayashi, H.Aikawa, A.Sano, Y.Iye: "Quantum coherence in quantum dot - Aharonov-Bohm ring hybrid systems"Superlattices and Microstructures. (in press).
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[Publications] K.Kobayashi, H.Aikawa, A.Sano, S.Katsumoto, Y.Iye: "Mesoscopic Fano effect in a quantum dot embedded in an Aharonov-Bohm ring"Physical Review B. 68. 235304.1-235304.6 (2003)
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[Publications] H.Aikawa, K.Kobayashi, S.Katsumoto, Y.Iye: "Observation of "Partial Coherence" in an Aharonov-Bohm Interferometer with a Quantum Dot"Physical Review Letters. (to be published).
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[Publications] H.Aikawa, K.Kobayashi, S.Katsumoto, Y.Iye: "Spin-flip Process and Quantum Decoherence in a Quantum Dot"Physica E. (in press).
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[Publications] K.Kobayashi, H.Aikawa, S.Katsumoto, Y.Iye: "Mesoscopic Fano Effect through a QuantumDot in an Aharonov-Bohm Ring"Physica E. (in press).
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[Publications] K.Kobayashi, H.Aikawa, S.Katsumoto, Y.Iye: "Tunable Fano system : a quantum dot embedded in an Aharonov-Bohmring"Physica E. 18. 56-61 (2003)
