周期変調ポテンシャル下の二次元電子系における輸送現象

• Project/Area Number: 04J10683
• Research Category: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 国内
• Research Field: Mathematical physics/Fundamental condensed matter physics
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 田中 啓安 東京大学, 大学院・理学系研究科, 特別研究員(DC2)
• Project Period (FY): 2004 – 2005
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2004)
• Budget Amount: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000); Fiscal Year 2004: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
• Keywords: 二次元電子系 / 周期変調ポテンシャル / 電子-電子散乱

Research Abstract

二次元電子系は連続並進対象性をもつが、人工的な周期変調ポテンシャルを加えた系では、電子-電子散乱が抵抗に寄与できる。電子-電子散乱の効果は、重い電子系や有機伝導体など強相関系と呼ばれる物質系で多く報告があるが、これらの物質系では種々の物理量は試料備え付けのものであるため、制御することは難しい。一方、二次元電子系では他の散乱過程が良く分かっており、変調の大きさや電子濃度を制御することができるため、電子-電子散乱の効果を定量的に評価することが可能であるので、電子-電子散乱の効果を理論と定量的に評価したい。また、このような研究は変調の大きさが摂動として扱える範囲内で行われており、変調の大きいところの実験は少ない。
しかし、変調の大きさがフェルミエネルギーと同程度となるような領域において、量子ホール効果の発現や変調に起因する巨大な負の磁気抵抗等、興味を引く現象が観測されている。最近、本申請者は上記のような変調の大きい領域において、新しい抵抗温度依存性を観測した。
更に、上述の実験を行うための試料を作成するための技術を応用すると、ポテンシャルの高さが可変なアンチドット系など、これまでにない実験系を作り出すことが可能である。このような系では、更に新しい量子現象の発見や新しい電子の制御法が期待できる。