2017 Fiscal Year Annual Research Report
Field-Theoretic Study of Nonequilibrium Quantum Transport under Fast-Driven External Field
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15K05124
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
加藤 岳生 東京大学, 物性研究所, 准教授 (80332956)
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2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | メゾスコピック系 / 非平衡統計力学 / 物性理論 / 量子ドット / 光物性 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ナノスケール素子の高速駆動に関する理論研究を引き続き行い、以下のような成果を得た。(1) 強磁性絶縁体と金属の界面を作成し、強磁性絶縁体にマイクロ波を加えて強磁性共鳴を起こさせると、界面にスピン流が生じることが知られている(スピンポンピング)。このスピン流の揺らぎについて微視的理論を構築し、スピン流の揺らぎから多くの情報を得られることを初めて示した。例として、界面を通過する有効角運動量の観測、マイクロ波による温度上昇効果と純粋なスピンポンピングの効果の分離、スピンホール角の見積もり、などができることを示した。本成果はPhysical Review Letters誌に出版された。(2) 2016年度に行った量子ドットの温度ポンプの理論(2016年度に原著論文として出版)をさらに拡張し、任意のクーロン相互作用における温度（もしくは化学ポテンシャル）駆動ポンピングの理論を構築した。またこの理論を用いて、繰り込まれた摂動論の範囲内でポンプ電流の振る舞いを議論した。本成果はJournal of Physical Society of Japan誌に出版された。(3) 前年度の研究に引き続き、ナノスケール素子の熱輸送に着目して、2準位系を介した熱輸送の理論研究を行った。本年度はモンテカルロアルゴリズムを改良し、各種の輸送様式を整理した。最終的に論文をまとめ、現在投稿中となっている。(4) 実験家と協力し、マイクロメートルスケールの磁性絶縁体ErFeO_3の強強度テラヘルツ光による高速応答の実験研究について、理論的なサポートを行った。本成果はApplied Physics Letters誌に出版された。
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