| 研究課題/領域番号 |
12440083
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
固体物性Ⅰ(光物性・半導体・誘電体)
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
長田 俊人 東京大学, 物性研究所, 助教授 (00192526)
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| 研究分担者 |
松田 康弘 岡山大学, 理学部(平成14年4月物性研究所・助手より異動), 助教授 (10292757)
三浦 登 東京大学, 物性研究所, 教授 (70010949)
大道 英二 東京大学, 物性研究所, 助手 (00323634)
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| 研究期間 (年度) |
2000 – 2002
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| 研究課題ステータス |
完了 (2002年度)
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| 配分額 *注記 |
15,500千円 (直接経費: 15,500千円)
2002年度: 1,300千円 (直接経費: 1,300千円)
2001年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
2000年度: 13,200千円 (直接経費: 13,200千円)
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| キーワード | 磁気抵抗 / 超強磁場 / 低次元電子系 / 半金属 / 電荷密度波 / 磁気貫通 / 2次元電子系 / 分数量子ホール効果 / 電子相転移 / 磁場誘導起密度波相 / 磁場誘起密度波相 |
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| 研究概要 |
本研究の目的は、100Tを超える超強磁場環境におかれた低次元電子系で発現する種々の新しい電子相の探索と解明である。本研究では電磁濃縮法および一巻きコイル直接放電法を用いて、幅数μ秒のパルスとして発生される超強磁場下での電気伝導測定を試みた。巨大な誘導起電力や放電雑音、また渦電流による試料の自己発熱等の問題を克服するため、RF帯高周波検波による電気伝導測定技法の開発と試料を含むプローブの微小化を行った。また10mmφ以下の磁場発生空間を液体ヘリウム温度に保つFRP製小型クライオスタットも開発して使用した。こうして確立した超強磁場下高周波伝導の実験手法を用いて以下の研究成果を得た。
1.超強磁場における電子相関効果
超強磁場で準量子極限に入ったグラファイトやビスマスのShubnikov-de Haas振動の位置が、弱磁場の振動位置から予想した値から外れることを見出した。電子軌道の大きさが電子間距離より小さくなる量子極限では、電子相関による自己エネルギー補正が無視できなくなるという事実を示唆する。
2.超強磁場におけるBloch電子系
擬1次元電荷密度波物質NbSe_3に超強磁場を印加すると、系は50T以上の磁場領域で基底Landau準位のみが占有される量子極限にはいるが、70Tから300T以上までの超強磁場領域で磁気抵抗が単調に減少する異常な振舞を見出した。これは電荷密度波ギャップの磁気貫通に起因する基底Landau準位のHarperブロードニングを観測したものである。
3.超強磁場における2次元電子系
GaAs/AlGaAs界面の2次元電子系の縦伝導度δ_<xx>の超強磁場における測定が、試料形状を工夫して試料のインピーダンスを下げることにより可能であることを示した。移動度10万cm^2/Vs程度の試料で100Tまで測定したところ、80T程度の超強磁場領域でも分数量子Hall効果に関連する信号を観測することに成功した。
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