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量子回転子機能デバイスの提唱と創製

研究課題

研究課題/領域番号 16656014
研究種目

萌芽研究

配分区分補助金
研究分野 薄膜・表面界面物性
研究機関北海道大学

研究代表者

中山 恒義  北海道大学, 大学院・工学研究科, 教授 (80002236)

研究分担者 矢久保 考介  北海道大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (40200480)
島 弘幸  北海道大学, 大学院・工学研究科, 助手 (40312392)
研究期間 (年度) 2004 – 2005
研究課題ステータス 完了 (2005年度)
配分額 *注記
3,600千円 (直接経費: 3,600千円)
2005年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
2004年度: 2,600千円 (直接経費: 2,600千円)
キーワード量子回転子 / 量子デバイス / ナノマニピュレーション / 超知光パルス
研究概要

本年度の主な成果二点を以下に述べる。
(1)多体回転子系デバイスの開発研究:本研究の主な目的は、ナノスケールで回転運動する双極子分子の分子配向を利用した新規な量子回転子デバイスを、開発・デザインすることにある。最終年度は、双極子モーメントを有する表面吸着分子を取り上げ、複数の分子間に働く双極子相互作用が系のナノ力学に与える影響を定量的に調べた。その結果、回転子間の相互作用は、誘電応答関数の非線形性を生むことが明らかとなった。さらには、極性不純物を含む物質一般に拡張し、それら一連の物質の誘電異常が我々の提唱するデバイスモデルを用いて統一的に解釈できることを示した。
(2)多体回転素子の光制御:超短パルス光を用いて量子回転子の分極配向を制御する技術は、ナノマニピュレーション技術の一環として非常に価値の高い問題である。そこで最終年度では、光パルス照射下の量子回転子のダイナミクスに関する実時間・実空間シミュレーションを行い、パルス方向への回転子の誘電分極と回転子間の相互作用との関係を昨年度に続き調べた。その結果、分極モーメントの配向が、光パルスや偏極磁場により完全に制御できることを実証し、論文発表した。さらに、これと同様の現象が、分子膜中の量子回転子についても観測される可能性を別の論文として発表した。

報告書

(2件)
  • 2005 実績報告書
  • 2004 実績報告書
  • 研究成果

    (20件)

すべて 2006 2005 2004 その他

すべて 雑誌論文 (20件)

  • [雑誌論文] Correlation effects of quantum rotors in Ge Crystals2006

    • 著者名/発表者名
      H.Shima
    • 雑誌名

      Physica B In press

    • NAID

      120000958199

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Curvature-induced shift in the dynamic exponent of the Ising model2006

    • 著者名/発表者名
      H.Shima
    • 雑誌名

      Journal of Statistical Mechanics In press

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Geometric effects on critical behaviours of the Ising model2006

    • 著者名/発表者名
      H.Shima
    • 雑誌名

      Journal of Physics A : Mathematical and General In press

    • NAID

      120000953260

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Interacting quantum rotors in oxygen-doped germanium2005

    • 著者名/発表者名
      H.Shima
    • 雑誌名

      Physical Review B 71・15

      ページ: 155210-155210

    • NAID

      120000962804

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Enhanced orientation of interacting polar molecules2005

    • 著者名/発表者名
      H.Shima
    • 雑誌名

      Microelectronics Journal 36・3-6

      ページ: 586-588

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Breakdown of Anderson localization in disordered quantum chains2005

    • 著者名/発表者名
      H.Shima
    • 雑誌名

      Microelectronics Journal 36・3-6

      ページ: 422-424

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Critical level statistics and anomalously localized states at the Anderson transition2005

    • 著者名/発表者名
      H.Obuse
    • 雑誌名

      Physical Review B71・3

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Dielectric anomaly in coupled rotor systems2004

    • 著者名/発表者名
      H.Shima
    • 雑誌名

      Physical Review B69

    • NAID

      120000963900

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Anomalously localized states and multifractal correlations of critical wave functions in two-dimensional electron systems with spin-orbital interactions2004

    • 著者名/発表者名
      H.Obuse
    • 雑誌名

      Physical Review B69・12

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Orienting coupled quantum rotors by ultrashort laser pulses2004

    • 著者名/発表者名
      H.Shima
    • 雑誌名

      Physical Review A70

    • NAID

      120000957005

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Localization-delocalization transition in one-dimensional electron systems with long-range correlated disorder2004

    • 著者名/発表者名
      H.Shima
    • 雑誌名

      Physical Review B70・1

    • NAID

      120000959714

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Correlation exponent and anomalously localized states at the critical point of the Anderson transition2004

    • 著者名/発表者名
      H.Obuse
    • 雑誌名

      Journal of the Physical Society of Japan 73・8

      ページ: 2164-2168

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Low-temperature anomalies of crystalline Ge with 0-impurities2004

    • 著者名/発表者名
      H.Shima
    • 雑誌名

      Journal of the Physical Society of Japan 73・9

      ページ: 2464-2468

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Quantized charged transport in adiabatic pumping by a driven double delta-barrier2004

    • 著者名/発表者名
      K.Yakubo
    • 雑誌名

      The Proceedings of the Sixth International Conference on New Phenomena in Mesoscopic Structures (Elsevier)

      ページ: 259-262

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Critical transport and anomalously localized states at the Anderson transition2004

    • 著者名/発表者名
      H.Obuse
    • 雑誌名

      The Proceedings of the Sixth International Conference on New Phenomena in Mesoscopic Structures (Elsevier)

      ページ: 557-561

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Glass-like behavior of crystalline Ge with 0-impurities at low temperatures2004

    • 著者名/発表者名
      H.Shima
    • 雑誌名

      Physica status solidi C1

      ページ: 2884-2887

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Dielectric response of interacting oxygen defects in germanium2004

    • 著者名/発表者名
      H.Shima
    • 雑誌名

      Physica status solidi C1

      ページ: 2933-2936

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Antiferromagnetic fractons observed by inelastic neutron scattering experiments2004

    • 著者名/発表者名
      T.Nakayama
    • 雑誌名

      J.Neutron Research 12・4

      ページ: 263-266

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Spatial structures of anomalously localized states in tail regions at the Anderson transition

    • 著者名/発表者名
      H.Obuse
    • 雑誌名

      Journal of the Physical Society of Japan Supplement (発表予定)

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Breakdown of Anderson localization in disordered quantum chains

    • 著者名/発表者名
      H.Shima
    • 雑誌名

      Microelectronics Journal (in press)

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書

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公開日: 2004-04-01   更新日: 2016-04-21  

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