| 研究課題/領域番号 |
10203210
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| 研究種目 |
特定領域研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究機関 | 東京大学 (2000-2001)
学習院大学 (1998-1999) |
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研究代表者 |
岡本 徹 東京大学, 大学院・理学系研究科, 助教授 (60245371)
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| 研究分担者 |
川路 紳治 学習院大学, 理学部, 教授 (00080440)
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| 研究期間 (年度) |
1998 – 2000
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| 研究課題ステータス |
完了 (2001年度)
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| 配分額 *注記 |
9,300千円 (直接経費: 9,300千円)
2000年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
1999年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
1998年度: 7,500千円 (直接経費: 7,500千円)
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| キーワード | 2次元電子系 / 金属・絶縁体転移 / 電子相関 / ウィグナー固体 / 磁気抵抗効果 |
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| 研究概要 |
Si-MOSFETやSi/SiGeヘテロ構造の界面では、強相関2次元電子系が実現されている.本研究では、磁気抵抗効果を中心とした測定から、これらのシリコン2次元電子系における電子状態やスピン状態の研究を行った.
1)シュブニコフ-ド・ハース振動の測定から、スピン帯磁率を電子相関パラメータrsの関数として求めた.スピン帯磁率はrsの増加とともに、ほぼ直線的に増加する.
2)平行磁場中での磁気抵抗は、スピン偏極によるものが支配的であることがわかった.
3)スピンを完全偏極させると、Si-MOSFETにおいては金属相は消失することが知られていたが、電子移動度が非常に高いSi/SiGeヘテロ接合試料においては、高磁場中でも金属相が生き残った.
4)磁場の強さを固定して試料を回転させることにより、2次元面に対して垂直な磁場の効果を調べた.磁場の垂直成分の関数として対角抵抗率の振動が現れるが、全電子濃度を反映した通常のシュブニコフ-ド・ハース振動とは異なり、上向きスピン電子の密度だけを反映した振動が観測された.
5)Si-MOSFET以外の2次元系に対しても、金属・絶縁体転移の実験を行えるようにするために、FET(電界効果型トランジスター)試料を自作するプロセスを確立した.
6)GaAs/AlGaAsヘテロ接合電子系のFETを作製して、絶縁体相における磁気輸送現象の測定を行った.電子相関の小さなこの系での実験結果とSi-MOSFETに対してこれまで得られた結果を対比することにより、シリコン2次元系の絶縁体相が強相関系に特有な状態であることが確認できた.このことは研究代表者らが以前より提唱してきたウィグナー固体の磁性モデルを支持する.
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