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超周期構造中2次元電子系の量子輸送

研究課題

研究課題/領域番号 13304025
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 固体物性Ⅰ(光物性・半導体・誘電体)
研究機関東京大学

研究代表者

家 泰弘  東京大学, 物性研究所, 教授 (30125984)

研究分担者 遠藤 彰  東京大学, 物性研究所, 助手 (20260515)
福山 秀俊 (福山 秀敏)  東北大学, 金属材料研究所, 教授 (10004441)
研究期間 (年度) 2001 – 2004
研究課題ステータス 完了 (2004年度)
配分額 *注記
32,110千円 (直接経費: 24,700千円、間接経費: 7,410千円)
2004年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
2003年度: 8,320千円 (直接経費: 6,400千円、間接経費: 1,920千円)
2002年度: 8,840千円 (直接経費: 6,800千円、間接経費: 2,040千円)
2001年度: 11,440千円 (直接経費: 8,800千円、間接経費: 2,640千円)
キーワード2次元電子系 / GaAs / 平面超格子 / 磁気抵抗振動 / アンチドット格子 / アハロノフ・ボーム効果 / ホフスタッターバタフライ / 磁気抵抗 / 磁性体 / 半導体複合構造 / AlGaAs / 変調構造 / 磁気輸送現象 / 量子ホール効果 / 磁場変調 / AB振動 / アンチドット / 二次元電子系 / ストライプ相
研究概要

半導体2次元電子系アンチドット三角格子における量子振動伝導を系統的に調べた.ゼロ磁場近傍のAAS振動とAB型振動,および量子ホール遷移効果のAB型振動の3種の量子干渉効果についてその温度依存性を詳細に測定し,有限温度におけるデコヒーレンス機構の違いを明らかにした.また強磁場AB振動周期のゲート電圧依存性からアンチドットの周囲に形成されるエッジチャンネルの特性を議論した.
半導体2次元電子系量子細線表面上に強磁性細線を配した複合系において磁場勾配下の電子輸送を調べ,特異な非対称伝導効果,空間変化磁場による普遍的伝導度ゆらぎ,量子ホール領域の電子輸送に対する磁気バリアの効果などを明らかにした.
超伝導ネットワークに微小磁性体アレイを付加した系で実現される空間変調磁場下でのリトリ・パークス振動を観測した.これに相当する2次元タイトバインディング模型のエネルギー準位(ホフスタッター・バタフライ・スペクトル)を計算し,そのエッジがネットワークの超伝導転移温度の変化に対応することを示した.
短周期1次元平面超格子を作製しその磁気抵抗を精密に測定したところ,これまでよりも低磁場領域において新しい抵抗振動現象を見出した.この現象がミニバンド形成によって生じた開いた軌道と超格子周期との整合効果によるものであることを明らかにした.また,整合振動の振幅解析から2次元電子面における電場変調を定量的に評価する方法を確立し,2次元電子の波動関数の垂直方向への拡がりが変調振幅に及ぼす影響を明らかにした.

報告書

(5件)
  • 2004 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2003 実績報告書
  • 2002 実績報告書
  • 2001 実績報告書
  • 研究成果

    (25件)

すべて 2005 2004 その他

すべて 雑誌論文 (8件) 文献書誌 (17件)

  • [雑誌論文] New Class of Small Amplitude Low-Field Magnetoresistance Oscillation in Unidirectional Lateral Superlattice : Geometric Resonance of Bragg-Reflected Cyclotron Orbit2005

    • 著者名/発表者名
      A.Endo, Y.Iye
    • 雑誌名

      Phys.Rev.B 71

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 実績報告書 2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Dependence of Modulation Amplitude on Electron Density in Unidirectional Superlattice : The Effect of Thickness of the Two-Dimensional Electron Gas2005

    • 著者名/発表者名
      A.Endo, Y.Iye
    • 雑誌名

      J.Phys.Soc.Jpn. 74(印刷中)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 実績報告書 2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Dependence of Modulation Amplitude on Electron Density in Unidirectional Superlattice : The Effect of Thickness of the Two-Dimensional Electron Gas2005

    • 著者名/発表者名
      A.Endo, Y.Iye
    • 雑誌名

      J.Phys.Soc.Jpn. 74(in press)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Aharonov-Bohm type Effects in Triangular Antidot Lattices2004

    • 著者名/発表者名
      Y.Iye, M.Ueki, A.Endo, S.Katsumoto
    • 雑誌名

      J.Phys.Soc.Jpn. 73

      ページ: 3370-3377

    • NAID

      110001979307

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 実績報告書 2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Hofstadter Butterflies in Modulated Magnetic Field---Superconducting Wire Network with Magnetic Decoration2004

    • 著者名/発表者名
      Y.Iye, E.Kuramochi, M.Hara, A.Endo, S.Katsumoto
    • 雑誌名

      Phys.Rev.B 70

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Universal Conductance Fluctuations in a Narrow Channel of Two-Dimensional Electron Gas under Gradient Magnetic Field with Zero Mean2004

    • 著者名/発表者名
      M.Hara, A.Endo, S.Katsumoto, Y.Iye
    • 雑誌名

      J.Phys.Soc.Jpn. 73

      ページ: 2928-2931

    • NAID

      110001979232

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 実績報告書 2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Transport in a Two-Dimensional Electron-Gas Narrow Channel with a Magnetic-Field Gradient2004

    • 著者名/発表者名
      M.Hara, A.Endo, S.Katsumoto, Y.Iye
    • 雑誌名

      Phys.Rev.B 69

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 実績報告書 2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Hofstadter butterflies in a Modulated Magnetic Field --- Superconducting Wire Network with Magnetic Decoration2004

    • 著者名/発表者名
      Y.Iye, E.Kuramochi, M.Hara, A.Endo, S.Katsumoto
    • 雑誌名

      Phys.Rev.B 70

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [文献書誌] A.Endo, Y.Iye: "Anisotropic Transport of Unidirectional Lateral Superlattice in High Landau Levels"Physica E. 18. 111-113 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] K.Kobayashi et al.: "Mesoscopic Fano Effect in a Quantum Dot Embedded in an Aharonov-Bohm Ring"Phys Rev.B. 68. 235-304 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] M.Hara et al.: "Transport in Two-Dimensional Electron Gas Narrow Channel with a Magnetic Field Gradient"Phys.Rev.B. (印刷中)(to be published).

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] H.Aikawa et al.: "Observation of Partial Coherence in an Aharonov-Bohm Interferometer with a Quantum Dot"Phys.Rev.Lett. (印刷中)(to be published).

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] M.Ueki et al.: "Quantum Oscillation and Decoherence in Triangular Antidot Lattice"Physica E. (印刷中)(to be published).

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] K.Kodera et al.: "Magnetoresistance Anomalies at Level Crossing in Double Layer Quantum Hall Systems"Physica E. (印刷中)(to be published).

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] M.Hara, et al.: "Transport in Two-Dimensional Electron Gas with Isolated Magnetic Barriers"J. Phys. Soc. Jpn.. 74. 543-549 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] A.Endo, Y.Iye: "Anisotropic Transport in a Unidirectional Lateral Superlattice around Half Filling of the Second Landau Level"Phys. Rev. B. 66. 075333-1-075333-5 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Iye, et al.: "Suppression of Exchange Enhancement of Spin Gap in Quantum Hall Systems by Ultra-Short Period Lateral Superlattice"J. Phys. Chem. Solids. 63. 1297-1300 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Iye, et al.: "Magnetotransport in Ultrashort Period Uni-Directional Lateral Superlattice"Physica E. 12. 200-203 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] M.Hara, et al.: "Magnetotransport in 2DEG with Magnetic Barriers"Physica E. 12. 224-228 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Iye, et al.: "Quantum Transport in Two-Dimensional Electron Gas in Ultra-Short Period Lateral Superlattice"Proc. Int. Conf. on Foundation of Quantum Mechanics. 223-228 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] A.Endo, Y.Iye: "Novel Structures near ν=9/2 in Short Period"Solid State Commun.. 117. 249-254 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] A.Endo, et al.: "Magneto transport of ν=3/2 Composite Fermion"Phys Rev. B. 63. 113310-1-113310-4 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] A.Endo, et al.: "Two-Dimensional Electrons in Spatiall Modulated"Mat. Sci. Eng.. 84. 37-43 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Iye, et al.: "Suppression of Exchange Enhancement"J. Phys. Chem. Solids. (to be published). (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Iye, et al.: "Magneto transport in Ultrashort Period"Physica E. (to be published). (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書

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公開日: 2001-04-01   更新日: 2020-05-15  

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