2020 Fiscal Year Research-status Report
二重量子アンチドットにおけるコヒーレント準粒子輸送
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19K14630
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
秦 徳郎 東京工業大学, 理学院, 助教 (30825005)
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2019-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 量子アンチドット / 整数量子ホール効果 / 分数量子ホール効果 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本課題「二重量子アンチドットにおけるコヒーレント準粒子輸送」では、分数量子ホール系に、二重量子アンチドットを作製し、分数電荷準粒子を制御および観測することを目標にしている。初年度となる前年度では、その第一段階として、量子アンチドットの作製手法を確立し、微小電流測定技術の開拓をした。本年度は、二重量子アンチドットの作製とそのゲート動作確認をした。フォトリソグラフィおよび電子線描画により、GaAs/AlGaAヘテロ構造上に、直径300nmの円柱構造をもつエアブリッジ電極を二つ、その両隣にサイドゲートがある試料を作製した。1.5 Kにてゲートの動作確認をし、現在、希釈冷凍機温度にて測定中である。
量子ドット内で発現する近藤状態における3体相関に関する研究も行った。磁場が印加された近藤状態に対して、電流が印加された非平衡状態における性質を説明するには、3体相関と呼ばれる3つの粒子の相互作用を取り入れなければならないことが、近年、理論的に明らかになった。本研究では、量子ドット中で発現する近藤状態における3体相関を実験的に検出し、理論と定量的に合致することを明らかにした。ゼロ次元系における非平衡現象を理解した本研究結果は、本課題の舞台である量子アンチドットの電気伝導を明らかにするのに重要の知見を与える。また、近藤効果は典型的な量子液体であるため、本研究結果は他の量子液体の非平衡状態の振る舞いを理解するための大きな試金石となる。本成果はNature Communicationsの掲載が決定している。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
本課題「二重量子アンチドットにおけるコヒーレント準粒子輸送」における、本年度の目標は二重量子アンチドットの作製を行い、その特性を明らかにすることが目標だった。しかしながら、その作製と1.5Kでの動作確認にとどまってしまったため、進捗はやや遅れていると評価した。
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| Strategy for Future Research Activity |
作製した二重量子アンチドットの試料を希釈冷凍機温度にて、測定を行い、その特性を明らかにする。さらに、それぞれの量子アンチドット内の電荷状態を調べるために、量子ポイントコンタクト付きの二重量子アンチドットの試料を作製する。
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| Causes of Carryover |
前年度及び当該年度において、国内会議及び国際会議のための旅費がコロナ禍のため必要なくなっため次年度使用額が生じた。次年度においても旅費が必要ないことが考えられるため、測定のための装置を購入する。
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