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2019 Fiscal Year Annual Research Report

エニオン統計性を有する分数電荷準粒子の2粒子衝突実験

Research Project

Project/Area Number 16H06009
Research InstitutionNTT Basic Research Laboratories

Principal Investigator

橋坂 昌幸  日本電信電話株式会社NTT物性科学基礎研究所, 量子電子物性研究部, 主任研究員 (80550649)

Project Period (FY) 2016-04-01 – 2020-03-31
Keywordsメゾスコピック系 / 半導体物性 / 物性実験
Outline of Annual Research Achievements

本課題「エニオン統計性を有する分数電荷準粒子の2粒子衝突実験」の目的は、分数量子ホール系の素励起である分数電荷準粒子のエニオン統計性を実験的に検証することである。強磁場中の半導体2次元電子系において分数電荷準粒子の衝突実験を実現することで、この目的の達成を目指す。
この目的達成のためにはさまざまなアプローチの方法が考えられる。本課題では、占有率の異なる複数の量子ホール系の接合を作製し、その接合部分の構造をデザインすることによって目的の達成が可能になると着想し、取り組みを開始した。2019年度は、第一に、昨年度までに得られていた占有率2の量子ホール系中に局所的に形成される占有率1量子ホール系のスピン状態についての実験結果をまとめ、論文として出版した。第二に、昨年度より取り組んでいる、占有率1/3と1の分数・整数量子ホール接合におけるエッジ状態の内部構造解明の実験を推進した。実験およびその解釈の両面で理解が十分に進んだため、論文にまとめる予定である。第三に、分数・整数量子ホール接合における分数電荷準粒子のアンドレーエフ反射を実験的に観測することに成功した。この現象は1990年代より理論的に研究されてきたもので、本研究によって初めて観測がなされた。この成果は近日中に論文を投稿する予定である。
そのほか、準粒子の衝突実験に不可欠な電流ゆらぎ測定系、および複数電流の相関測定系について、それぞれ自作の高電子移動度トランジスタを利用した高性能測定系の作製に成功した。これらについても、それぞれ論文としてまとめて公表することを予定している。

Research Progress Status

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (16 results)

All 2020 2019 Other

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (10 results) (of which Int'l Joint Research: 5 results,  Invited: 2 results) Remarks (2 results) Patent(Industrial Property Rights) (3 results) (of which Overseas: 3 results)

  • [Journal Article] Two-step breakdown of a local ν=1 quantum Hall state2020

    • Author(s)
      Hashisaka Masayuki、Muraki Koji、Fujisawa Toshimasa
    • Journal Title

      Physical Review B

      Volume: 101 Pages: 041303-1-5

    • DOI

      10.1103/PhysRevB.101.041303

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Two-step breakdown of a local ν=1 quantum Hall state2019

    • Author(s)
      Masayuki Hashisaka, Koji Muraki, Toshimasa Fujisawa
    • Organizer
      The 7th International Workshop on Emergent Phenomena in Quantum Hall Systems
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Spin-charge separation of fractionally charged excitations studied with current noise measurement2019

    • Author(s)
      Tokuro Hata, Takaaki Endo, Masayuki Hashisaka, Takafumi Akiho, Koji Muraki, Toshimasa Fujisawa
    • Organizer
      2019 International Conference on Solid State Devices and Materials
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] ZnOゲートを有するInAs量子ホール系におけるエッジマグネトプラズモン2019

    • Author(s)
      熊田倫雄、Ngoc Han Tu, 佐々木健一、太田剛、橋坂昌幸、佐々木智、小野満浩二、村木康二
    • Organizer
      日本物理学会2019年秋季大会
  • [Presentation] 整数・分数量子ホール微小接合における電気輸送特性2019

    • Author(s)
      橋坂昌幸、秋保貴史、佐々木智、村木康二
    • Organizer
      日本物理学会2019年秋季大会
  • [Presentation] 電荷ゆらぎ測定を用いた分数電荷励起のスピン電荷分離の観測2019

    • Author(s)
      秦徳郎、遠藤孝晃、橋坂昌幸、秋保貴史、村木康二、藤澤利正
    • Organizer
      日本物理学会2019年秋季大会
  • [Presentation] Charge equilibration between counter-propagating edge channels at a fractional-integer quantum Hall junction2019

    • Author(s)
      Masayuki Hashisaka, Takafumi Akiho, Satoshi Sasaki, Koji Muraki
    • Organizer
      International Symposium on Nanoscale Transport and Photonics
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Current noise generation at a v = 1/3 and v = 1 quantum Hall junction2019

    • Author(s)
      Masayuki Hashisaka, Takafumi Akiho, Satoshi Sasaki, Koji Muraki
    • Organizer
      International Conference on Topological Materials Science
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Charge equilibration between counter-propagating v = 1/3 and v = 1 quantum Hall edge channels2019

    • Author(s)
      Masayuki Hashisaka, Takafumi Akiho, Satoshi Sasaki, Koji Muraki
    • Organizer
      The 11th International Conference on Advanced Materials and Devices
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 電流雑音測定のためのGaAs HEMT低温増幅器の開発2019

    • Author(s)
      Lee Sanghyun, 橋坂昌幸、秋保貴史、小林研介、村木康二
    • Organizer
      日本物理学会第75回年次大会
  • [Presentation] 整数・分数量子ホール微小接合における電荷中性モードの検出2019

    • Author(s)
      橋坂昌幸、秋保貴史、佐々木智、村木康二
    • Organizer
      日本物理学会第75回年次大会
  • [Remarks] グループホームページ

    • URL

      http://www.brl.ntt.co.jp/J/group_006/group_006.html

  • [Remarks] 個人ホームページ

    • URL

      http://www.brl.ntt.co.jp/people/hashisaka.masayuki/index.html

  • [Patent(Industrial Property Rights)] 電流電圧変換装置2020

    • Inventor(s)
      橋坂昌幸、秋保貴史、村木康二
    • Industrial Property Rights Holder
      橋坂昌幸、秋保貴史、村木康二
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      PCT/JP2020/012149
    • Overseas
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 電流電圧変換装置(バイアス回路)2020

    • Inventor(s)
      橋坂昌幸、秋保貴史、村木康二
    • Industrial Property Rights Holder
      橋坂昌幸、秋保貴史、村木康二
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      PCT/JP2020/012150
    • Overseas
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 電流電圧変換装置(出力部)2020

    • Inventor(s)
      橋坂昌幸、秋保貴史、村木康二
    • Industrial Property Rights Holder
      橋坂昌幸、秋保貴史、村木康二
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      PCT/JP2020/012152
    • Overseas

URL: 

Published: 2021-01-27  

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