2005 Fiscal Year Annual Research Report
量子ドット・カーボンナノチューブの量子輸送現象に関する理論的研究
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16740166
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
泉田 渉 東北大学, 大学院・理学研究科, 助手 (20372287)
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| Keywords | カーボンナノチューブ / 量子ドット / 電子相関 / 朝永ラッティンジャー流体 / NEWS / 電子格子相互作用 |
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| Research Abstract |
カーボンナノチューブ量子ドットに対し以下の研究を行った。
架橋された金属単層ナノチューブに対し強い電子間相互作用が働く場合の電気伝導を理論的に研究した。
カーボンナノチューブの電気伝導測定において、クローンブロッケードや朝永-ラッティンジャー流体といった振舞が観測されている。これはナノチューブ内の電子間相互作用が系の物性に重要であることを示唆している。
一方、ナノチューブを両電極間で吊るした構造の伝導特性測定が幾つかの研究グループでなされている。最近の実験では、ぶら下がっている領域において格子振動によると思われるコンダクタンスピークが観測されている。これは、この領域において電子系が格子と強く結合していることを意味している。
電子間相互作用の強く働く系の理論的解析は容易でなく、この系においてどのようなことが起こりうるのか明らかでない点が多い。そこで我々は、低温における系の性質を捉えるため有限長のナノチューブに対する朝永-ラッティンジャーモデルを考えた。これにより、ナノチューブにおける1次元相関効果、離散エネルギーに加え、クーロンブロッケードを取り入れることができる。さらに低温におけるナノチューブの振動の効果を取り入れるため音響フォノンとの相互作用を考えた。
通常の1次元系のスピン電荷分離に対応して、ナノチューブ内の電子状態は電荷と"中性″の各自由度に分離する。コンダクタンスをバイアス電圧の関数としてみると、クーロンブロッケード領域の外側には電荷・中性ボゾンそれぞれの離散励起ピークが現れる。さらには、フォノン支援トンネリングを反映したピーク構造が現れる。フォノンピークの高さはパラメータに敏感であり、特に超伝導揺らぎが大きくなるウェンツェル・バーディーン特異点近傍ではフォノンピークは非常に大きくなる。ピークの振舞いは実験とよく一致する。
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Research Products
(1 results)
