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量子ホール効果で調べる2次元電子系の電子相ドメイン構造とポテンシャルゆらぎ

研究課題

研究課題/領域番号 19540330
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 物性Ⅰ
研究機関千葉大学

研究代表者

音 賢一  千葉大学, 大学院・理学研究科, 准教授 (30263198)

研究協力者 室 清文  千葉大学, 大学院・理学研究科, 教授 (90112028)
研究期間 (年度) 2007 – 2008
研究課題ステータス 完了 (2008年度)
配分額 *注記
4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2008年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2007年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
キーワード量子ホール効果 / ポテンシャル揺らぎ / 2次元電子系 / 電子スピン分極 / 電流分布 / Kerr効果 / イメージング / Pockels効果
研究概要

GaAs/AlGaAs量子井戸2次元電子系を対象に低温・強磁場の下で微弱励起光による磁気光カー回転を用いて2次元電子系1層の電子スピン偏極度のイメージングを行った。試料の0.1%以下の僅かな電子濃度の空間ゆらぎにより、スピン偏極度が分布を持つことが明瞭に可視化された。また、電流によるホール効果で生じた極めて僅かな電子分布の変化がスピン偏極度に反映し量子ホール電流のイメージングが可能であることを実証した。

報告書

(3件)
  • 2008 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2007 実績報告書
  • 研究成果

    (50件)

すべて 2009 2008 2007 その他

すべて 雑誌論文 (13件) (うち査読あり 13件) 学会発表 (37件)

  • [雑誌論文] Transport properties and observation of quantum Hall effects of InAs_<0.1>Sb_<0.9> thin layers sandwiched between Al_<0.1>In_<0.1>Sb layers2009

    • 著者名/発表者名
      I. Shibasaki, H. Geka, S. Ishida, K. Oto, T. Ishihara, and T. Yoshida
    • 雑誌名

      Microelectronics Journal 40

      ページ: 592-594

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Transport properties and observation of quantum Hall effects of InAs_<0.1>Sb_<0.9> thin layers sandwiched between Al_<0.1>In_<0.9>Sb layers2009

    • 著者名/発表者名
      I. Shibasaki
    • 雑誌名

      Microelectronics Journal 40

      ページ: 592-594

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Spin dynamics of two-dimensional electrons in a quantum Hall system probed by time-resolved Kerr rotation spectro-scopy2008

    • 著者名/発表者名
      D. Fukuoka, T. Yamazaki, N. Tanaka, K. Oto, K. Muro, Y. Hirayama, N. Kumada, and H. Yamaguchi
    • 雑誌名

      Phys. Rev B78, 041304(R)

      ページ: 1-4

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Spin dynamics of two-dimensional electrons in a quantum Hallsystem probed by time-resolved Kerr rotation spectroscopy2008

    • 著者名/発表者名
      D. Fukuoka
    • 雑誌名

      Phys. Rev. B 78

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Negative and Positive Magnetoresistance in Variable-Range Hopping Regime of Undoped Al_xIn_<1-x>Sb/InSb Quantum Wells2008

    • 著者名/発表者名
      S. Ishida
    • 雑誌名

      Proc. of Narrow Gap Semiconductors, Springer Proceedings in Physics 119

      ページ: 203-207

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Potential imaging in quantum Hall device by optical fiber based Pockels measurement2007

    • 著者名/発表者名
      M.Dohi, R.Yonamine, K. Oto, and K.Muro
    • 雑誌名

      Int. J. of Modern Phys. B21

      ページ: 1414-1418

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Anomalous Quantum Hall Resistance in Al_<0.6>Ga_<0.4>As_<0.1>Sb_<0.9>/InAs Quantum Well with Tunable Carrier Density2007

    • 著者名/発表者名
      K. Oto
    • 雑誌名

      Int. J. Modern Phys. B 21

      ページ: 1419-1423

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Potential Imaging in Quantum Hall Device by Optical Fiber based Pockels Measurement2007

    • 著者名/発表者名
      M. Dohi
    • 雑誌名

      Int. J. Modern Phys. B 21

      ページ: 1414-1418

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Comprehensive Study of Spin-Flip Excitations in CdZnTe/CdZnMnTe Quantum Wells2007

    • 著者名/発表者名
      D. Fukuoka
    • 雑誌名

      Int. J. Modern Phys. B 21

      ページ: 1610-1614

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Electron spin imaging in quantum Hall devices by Kerr rotation measurement

    • 著者名/発表者名
      K. Oto, R. Inaba, T. Yamada, T. Yamazaki, K. Muro, Y. Hirayama, N. Kumada, and H. Yamaguchi
    • 雑誌名

      Int. J. of Modern Phys. B (in press)

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Electron spin imaging in quantum Hall devices by Kerr totation measurement

    • 著者名/発表者名
      K. Oto
    • 雑誌名

      Int. J. of Modern Phys. B (印刷中)

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Optically induced dynamic nuclear spin polarization in quantum hall regime observed by a time-resolved Kerr rotation

    • 著者名/発表者名
      D. Fukuoka
    • 雑誌名

      Int. J. of Modern Phys. B (印刷中)

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Spin resolved subband-Landau-level coupling and electron-hole coupling in InAs/AlGaSbAs quantum well

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

      Int. J. of Modern Phys. B (印刷中)

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 電子スピン分極イメージングによる量子ホールデバイス中の電流分布測定2009

    • 著者名/発表者名
      山田哲也
    • 学会等名
      日本物理学会第64回年次大会
    • 発表場所
      立教大学池袋キャンパス(東京都)
    • 年月日
      2009-03-28
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書 2008 研究成果報告書
  • [学会発表] 量子ホール電子系の磁気光カー回転スペクトル2009

    • 著者名/発表者名
      伊藤裕紀
    • 学会等名
      日本物理学会第64回年次大会
    • 発表場所
      立教大学池袋キャンパス(東京都)
    • 年月日
      2009-03-28
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] ν=1量子ホール状態近傍における量子ホール電子系のスピンダイナミクス2009

    • 著者名/発表者名
      福岡大輔
    • 学会等名
      日本物理学会第64回年次大会
    • 発表場所
      立教大学池袋キャンパス(東京都)
    • 年月日
      2009-03-28
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] グラファイト中のグラフェン磁気キャパシタンス振動2009

    • 著者名/発表者名
      吉田高英
    • 学会等名
      日本物理学会第64回年次大会
    • 発表場所
      立教大学池袋キャンパス(東京都)
    • 年月日
      2009-03-27
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 局所光励起による磁気フォーカス効果のイメージング2009

    • 著者名/発表者名
      新谷晃世
    • 学会等名
      日本物理学会第64回年次大会
    • 発表場所
      立教大学池袋キャンパス(東京都)
    • 年月日
      2009-03-27
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Spin Polarization Imaging of Quantum Hall Current by Scanning Kerr Microscope2009

    • 著者名/発表者名
      K. Oto
    • 学会等名
      International Symposium on Nanoscale Transport and Technology ISNTT2009
    • 発表場所
      NTT Atsugi R&D Center, Kanagawa, japan
    • 年月日
      2009-01-23
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Magneto-Capacitance measurement of Multilayer Graphene2009

    • 著者名/発表者名
      T. Yoshida
    • 学会等名
      International Symposium on Nanoscale Transport and Technology ISNTT2009
    • 発表場所
      NTT Atsugi R&D Center, Kanagawa, japan
    • 年月日
      2009-01-23
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 低温強磁場下の量子ホール2次元電子系のスピンイメージング2008

    • 著者名/発表者名
      稲葉龍
    • 学会等名
      第5回強磁場スピン科学シンポジウム
    • 発表場所
      岡山大学(岡山市)
    • 年月日
      2008-12-12
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Electron spin imaging in current flowing quantum Hall devices2008

    • 著者名/発表者名
      K. Oto
    • 学会等名
      13th Advanced Heterostructures and Nanostructures Workshop
    • 発表場所
      Big Island of Hawaii, USA
    • 年月日
      2008-12-11
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 量子ホール2次元電子系のスピンイメージング2008

    • 著者名/発表者名
      音賢一
    • 学会等名
      6特定領域合同研究会「スピンが開く物性科学の最前線」
    • 発表場所
      東京大学武田ホール(東京都)
    • 年月日
      2008-11-29
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] 量子ホール2次元電子系のスピンイメージング2008

    • 著者名/発表者名
      音賢一
    • 学会等名
      6特定領域合同研究会:スピンが開く物性科学の最前線
    • 発表場所
      東京大学武田ホール(東京都)
    • 年月日
      2008-11-29
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Spin polarization mapping in quantum Hall devices2008

    • 著者名/発表者名
      K. Oto
    • 学会等名
      The 6th Quantum-Transport Nano-Hana International Workshop on Research on Nano-scale Transport in Low-dimensional Conductors(QTNH-2008)
    • 発表場所
      Chiba University, Chiba, Japan
    • 年月日
      2008-10-24
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Electron spin imaging in current flowing quantum Hall devices2008

    • 著者名/発表者名
      K. Oto
    • 学会等名
      13th Advanced Heterostructures and Nano- structures Workshop
    • 発表場所
      Big Island of Hawaii, USA.
    • 年月日
      2008-10-10
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] 磁気光学効果による量子ホールデバイス中の電子スピン分極イメージング2008

    • 著者名/発表者名
      稲葉龍
    • 学会等名
      日本物理学会2008年秋季大会
    • 発表場所
      岩手大学上田キャンパス(盛岡市)
    • 年月日
      2008-09-20
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 2色ポンプ・プローブカー回転測定による量子ホール電子のスピンダイナミクス2008

    • 著者名/発表者名
      福岡大輔
    • 学会等名
      日本物理学会2008年秋季大会
    • 発表場所
      岩手大学上田キャンパス(盛岡市)
    • 年月日
      2008-09-20
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Spin resolved subband-Landau-level coupling and electron-hole coupling in InAs/AlGaSbAs quantum well2008

    • 著者名/発表者名
      T. Yoshida
    • 学会等名
      18th Int. Conf. on High Magnetic Fields in Semiconductors Physics
    • 発表場所
      Sao Paulo, Brazil
    • 年月日
      2008-08-08
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Electron spin imaging in quantum Hall devices by Kerr rotation measurement2008

    • 著者名/発表者名
      K. Oto
    • 学会等名
      18th Int. Conf. on High Magnetic Fields in Semicond. Phys
    • 発表場所
      Sao Paulo, Brazil
    • 年月日
      2008-08-06
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] Electron spin imaging in quantum Hall devices by Kerr totation measurement2008

    • 著者名/発表者名
      K. Oto
    • 学会等名
      18th Int. Conf. on High Magnetic Fields in Semiconductors Physics
    • 発表場所
      Sao Paulo, Brazil
    • 年月日
      2008-08-06
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Optically induced dynamic nuclear spin polarization in quantum Hall regime observed by a time-resolved Kerr rotation2008

    • 著者名/発表者名
      D. Fukuoka
    • 学会等名
      18th Int. Conf. on High Magnetic Fields in Semiconductors Physics
    • 発表場所
      Sao Paulo, Brazil
    • 年月日
      2008-08-06
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Quantum Hall Effect and Spin Resolved Anti-Crossing of Landau Levels in AlGaAsSb/InAs and AlInSb/InAsSb Quantum Wells2008

    • 著者名/発表者名
      T. Yoshida
    • 学会等名
      29th Int. Conf. on the Physics of Semiconductors(ICPS 2008)
    • 発表場所
      Rio de Janeiro, Brazil
    • 年月日
      2008-07-31
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Optical Imaging of Quantum Hall Current in GaAs/AlGaAs Two Dimensional Electron System2008

    • 著者名/発表者名
      K. Oto
    • 学会等名
      29th Int. Conf. Phys. of Semiconductors(ICPS 2008)
    • 発表場所
      Rio de Janeiro, Brazil
    • 年月日
      2008-07-29
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] Optical imaging of Quantum Hall Current in GaAs/AlGaAs Two Dimensional Electron System2008

    • 著者名/発表者名
      K. Oto
    • 学会等名
      29th Int. Conf. on the Phys. of Semiconductors(ICPS 2008)
    • 発表場所
      Rio de Janeiro, Brazil
    • 年月日
      2008-07-29
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Time-Resolved Kerr Rotation Spectroscopy of Spin Dynamics in a Quantum Hall Regime2008

    • 著者名/発表者名
      D. Fukuoka
    • 学会等名
      29th Int. Conf. on the Physics of Semiconductors(ICPS 2008)
    • 発表場所
      Rio de Janeiro, Brazil
    • 年月日
      2008-07-29
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 光ファイバーを用いた低温磁場中のPockels効果とKerr効果の計測2008

    • 著者名/発表者名
      音賢一
    • 学会等名
      科研費特定領域 100Tスピン科学A03-A05合同ワークショップ:強磁場下実空間測定技術とその応用
    • 発表場所
      東京大学工学部(東京都)
    • 年月日
      2008-06-30
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 電気光学イメージングでみた量子ホールブレークダウン2008

    • 著者名/発表者名
      金子志行
    • 学会等名
      日本物理学会第63回年次大会
    • 発表場所
      近畿大学本部キャンパス
    • 年月日
      2008-03-23
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書 2007 実績報告書
  • [学会発表] υ=1量子ホール状態近傍における光誘起カー効果によるスカーミオン生成・消滅のダイナミクスの観測2008

    • 著者名/発表者名
      福岡 大輔
    • 学会等名
      日本物理学会第63回年次大会
    • 発表場所
      近畿大学本部キャンパス
    • 年月日
      2008-03-23
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 高次奇数占有数におけるSkyrmionの存在の検証II2008

    • 著者名/発表者名
      山崎 剛資
    • 学会等名
      日本物理学会第63回年次大会
    • 発表場所
      近畿大学本部キャンパス
    • 年月日
      2008-03-23
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] InAs/AlGaSbAs量子井戸の斜め磁場下でのランダウ準位2008

    • 著者名/発表者名
      吉田 高英
    • 学会等名
      日本物理学会第63回年次大会
    • 発表場所
      近畿大学本部キャンパス
    • 年月日
      2008-03-23
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Imaging of Quantum Hall Current in High Magnetic field2007

    • 著者名/発表者名
      K. Oto
    • 学会等名
      4th International Symposium on High Magnetic Field Spin Science in 100T
    • 発表場所
      Tohoku University, Sendai, Japan
    • 年月日
      2007-11-27
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] Imaging of Quantum Hall Current in High Magnetic field2007

    • 著者名/発表者名
      K. Oto.
    • 学会等名
      4th International Symposium on High Magnetic Field Spin Science in 100T
    • 発表場所
      Tohoku University,Sendai,Japan
    • 年月日
      2007-11-27
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] High Sensitive Measurement of Spin Polarization in Quantum Hall States by Magneto-Optical Kerr Effect2007

    • 著者名/発表者名
      T. Yamazaki
    • 学会等名
      4th International Symposium on High Magnetic Field Spin Science in 100T
    • 発表場所
      Tohoku University,Sendai,Japan
    • 年月日
      2007-11-27
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Imaging of Quantum Hall Current in GaAs/AlGaAs Two-dimensional Electron System2007

    • 著者名/発表者名
      K. Oto
    • 学会等名
      5th International Workshop "Quantum Transport in Nanoscale Devices"
    • 発表場所
      Chiba University, Chiba, Japan
    • 年月日
      2007-10-20
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] Imaging of Quantum Hall Current in GaAs/AIGaAsTwo-dimensional Electron System2007

    • 著者名/発表者名
      K. Oto
    • 学会等名
      5th International Workshop "Quantum Transport in Nanoscale Devices"
    • 発表場所
      Chiba University,Chiba,Japan
    • 年月日
      2007-10-20
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] InAs/AlGaSbAs電子・正孔共存系の量子ホール効果2007

    • 著者名/発表者名
      吉田 高英
    • 学会等名
      日本物理学会2007年秋季大会
    • 発表場所
      北海道大学札幌キャンパス
    • 年月日
      2007-09-21
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] ポッケルス効果による量子ホール系の電流分布測定2007

    • 著者名/発表者名
      金子 志行
    • 学会等名
      日本物理学会2007年秋季大会
    • 発表場所
      北海道大学札幌キャンパス
    • 年月日
      2007-09-21
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Kerr効果による量子ホール状態のスピン分極測定と奇数占有数(υ=3)近傍でのSkyrmionの検証2007

    • 著者名/発表者名
      山崎 剛資
    • 学会等名
      日本物理学会2007年秋季大会
    • 発表場所
      北海道大学札幌キャンパス
    • 年月日
      2007-09-21
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 奇数占有数量子ホール状態における電子スピンコヒーレンス増大の観測2007

    • 著者名/発表者名
      福岡 大輔
    • 学会等名
      日本物理学会2007年秋季大会
    • 発表場所
      北海道大学札幌キャンパス
    • 年月日
      2007-09-21
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書

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公開日: 2007-04-01   更新日: 2020-05-15  

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