スピン・電荷制御非平衝ナノ量子素子の有効理論の研究

• 研究課題/領域番号: 22540324
• 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: 筑波大学
• 研究代表者: 谷口 伸彦 筑波大学, 数理物質系, 准教授 (70227221)
• 研究期間 (年度): 2010 – 2012
• 研究課題ステータス: 完了 (2012年度)
• 配分額: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円); 2012年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円); 2011年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円); 2010年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
• キーワード: 物性物理 / 半導体物性 / 量子ドット / スピントロニクス / ナノ材料 / 近藤効果 / ナノチューブ / 物性理論 / ナノチューブ・フラーレン

研究概要

本研究は、スピン・電荷制御素子として有望な「電子相関を持つ多重準位量子ドット系」「スピン軌道量子ドット干渉計素子」 に関して、信頼性が高く簡便な「有効理論」の構築を行った。これまで相反すると考えられていた実験結果に有効場理論の立場から系統的な解釈を行うと同時に,非平衡電子相関現象を利用して電気的にスピン流を生成・制御する新たなスピン現象を理論的に予測した。

研究成果

• [雑誌論文] Spin Current Generation as a Nonequilibrium Kondo Effect in a Spin-Orbit Mesoscopic Interferometer (2012)
  • 著者名/発表者名: N. Taniguchi and K. Isozaki
  • 雑誌名: J. Phys. Soc. Jpn. 巻: 81 号: 12 ページ: 124708-124708
  • DOI: 10.1143/jpsj.81.124708
  • NAID: 120007127665
  • 査読あり
• [雑誌論文] Spin current manipulation through a Rashba dot by tunable nonequilibrium Fano-Kondo effect (2012)
  • 著者名/発表者名: N. Taniguchi
  • 雑誌名: J. Phys. Conf. Series 巻: 400 号: 4 ページ: 42060-42060
  • DOI: 10.1088/1742-6596/400/4/042060
  • 査読あり
• [雑誌論文] Universal Conductance Enhancement and Reduction of the Two-Orbital Kondo Effect (2010)
  • 著者名/発表者名: H. Oguchi and N. Taniguchi
  • 雑誌名: J. Phys. Soc. Jpn. 巻: 79 号: 5 ページ: 54706-54706
  • DOI: 10.1143/jpsj.79.054706
  • NAID: 120007127587
  • 査読あり
• [雑誌論文] Universal and Nonuniversal Dynamical Conductivity in Small Metallic Grains: An Ambivalent Role of T-Invariance at Finite Frequency (2010)
  • 著者名/発表者名: N. Taniguchi
  • 雑誌名: Journal of Probability and Statistics 巻: 2010 号: 1 ページ: 751395-751395
  • DOI: 10.1155/2010/751395
  • 査読あり
• [雑誌論文] Universal conductance enhancement and reduction of the two-orbital Kondo effect (2010)
  • 著者名/発表者名: Haruka Oguchi, Nobuhiko Taniguchi
  • 雑誌名: Journal of Physical Society of Japan 巻: 79
  • NAID: 120007127587
  • 査読あり
• [雑誌論文] Dynamical Conductivity in Small Metallic Grains : Role of Time-reversal Symmetry at a Finite Frequen (2010)
  • 著者名/発表者名: Nobuhiko Taniguchi
  • 雑誌名: Journal of Probability and Statistics 巻: 2010
  • 査読あり
• [学会発表] ラシュバ量子ドット干渉計における非平衝スピン分極の三端子電気的探査 (2013)
  • 著者名/発表者名: 谷口伸彦
  • 学会等名: 日本物理学会第68回年次大会
  • 発表場所: 広島大学
  • 年月日: 2013-03-28
• [学会発表] 量子ドット干渉計におけるスピン流の非平衝生成:摂動論による解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 須能梓・谷口伸彦
  • 学会等名: 日本物理学会第68回年次大会
  • 発表場所: 広島大学
  • 年月日: 2013-03-28
• [学会発表] Nonmagnetic spin current generation as nonequilibrium Kondo effect in a spin-orbit nano interferometer (2013)
  • 著者名/発表者名: N. Taniguchi
  • 学会等名: March meeting, American Physical Society
  • 発表場所: Baltimore Convention Center(USA)
  • 年月日: 2013-03-22
• [学会発表] 非平衝量子ドット系における計数場ワード恒等式 (2012)
  • 著者名/発表者名: 谷口伸彦
  • 学会等名: 日本物理学会 2012 年秋季大会
  • 発表場所: 横浜国立大学
  • 年月日: 2012-09-20
• [学会発表] 量子ドット系における計数統計と slave-boson 法の拡張 (2012)
  • 著者名/発表者名: 根元太郎・谷口伸彦
  • 学会等名: 日本物理学会第67回年次大会
  • 発表場所: 関西学院大学
  • 年月日: 2012-03-26
• [学会発表] 非平衝量子ドット系の計数場依存性:汎関数繰り込み群による考察 (2012)
  • 著者名/発表者名: 谷口伸彦
  • 学会等名: 日本物理学会第67回年次大会
  • 発表場所: 関西学院大学
  • 年月日: 2012-03-26
• [学会発表] 量子ドット系における計数統計とslave-boson法の拡張 (2012)
  • 著者名/発表者名: 根元太郎, 谷口伸彦
  • 学会等名: 日本物理学会第67回年次大会
  • 発表場所: 関西学院大学(西宮市)
  • 年月日: 2012-03-26
• [学会発表] 非平衡量子ドット系の計数場依存性:汎関数繰り込み群による考察 (2012)
  • 著者名/発表者名: 谷口伸彦
  • 学会等名: 日本物理学会第67回年次大会
  • 発表場所: 関西学院大学(西宮市)
  • 年月日: 2012-03-26
• [学会発表] Spin current manipulation through a Rashba dot by tunable nonequilibrium Fano-Kondo effect (2011)
  • 著者名/発表者名: N. Taniguchi
  • 学会等名: 26th International Conference on Low Temperature
  • 発表場所: 北京国際会議中心 (中国)
  • 年月日: 2011-08-13
• [学会発表] Spin current manipulation through a Rashba dot by tunable nonequilibrium Fano-Kondo effect (2011)
  • 著者名/発表者名: Nobuhiko Taniguchi
  • 学会等名: 26th International Conference on Low Temperature Physics
  • 発表場所: 北京国際会議中心(中国)
  • 年月日: 2011-08-13
• [学会発表] 斜行磁場中における AB干渉計のファノ効果とスピン制御 (2011)
  • 著者名/発表者名: 根元太郎・谷口伸彦
  • 学会等名: 日本物理学会第66回年次大会
  • 発表場所: 新潟大学
  • 年月日: 2011-03-28
• [学会発表] 非平衝ラシュバ量子ドットの有効場理論とファノ近藤効果 (2011)
  • 著者名/発表者名: 谷口伸彦
  • 学会等名: 日本物理学会第66回年次大会
  • 発表場所: 新潟大学
  • 年月日: 2011-03-28
• [学会発表] 斜行磁場中におけるAB干渉計のファノ効果とスピン制御 (2011)
  • 著者名/発表者名: 根元太郎、谷口伸彦
  • 学会等名: 日本物理学会第66回年次大会
  • 発表場所: 新潟大学
  • 年月日: 2011-03-28
• [学会発表] 非平衡ラシュバ量子ドットの有効場理論とファノ近藤効果 (2011)
  • 著者名/発表者名: 谷口伸彦
  • 学会等名: 日本物理学会第66回年次大会
  • 発表場所: 新潟大学
  • 年月日: 2011-03-28
• [学会発表] 量子ドット系のファノ近藤効果とスピン操作 II (2010)
  • 著者名/発表者名: 谷口伸彦・根元太郎
  • 学会等名: 日本物理学会 2010 年秋季大会
  • 発表場所: 大阪府立大学
  • 年月日: 2010-09-24
• [学会発表] 量子ドツト系のファノ近藤効果とスピン操作II (2010)
  • 著者名/発表者名: 谷口伸彦、根元太郎
  • 学会等名: 日本物理学会2010年秋季大会
  • 発表場所: 大阪府立大学
  • 年月日: 2010-09-24
• [学会発表] Electrical spin lter through a Rashba dot by the Kondo effect (2010)
  • 著者名/発表者名: N. Taniguchi and K. Isozaki
  • 学会等名: the 6th International Conference on the Physics and Applications of Spin Related Phenomena in Semiconductors
  • 発表場所: 東京大学
  • 年月日: 2010-08-03
• [学会発表] Electrical spin filter through a Rashba dot by the Kondo effect (2010)
  • 著者名/発表者名: Nobuhiko Taniguchi, Kenta Isozaki
  • 学会等名: The 6th International Conference on the Physics and Applicationa of Spin Related Phenomena in Semiconductora
  • 発表場所: 東京大学
  • 年月日: 2010-08-03
• [学会発表] Nonmagnetic spin current generation as nonequilibrium Kondo effect in a spin-orbit nano interferometer
  • 著者名/発表者名: Nobuhiko Taniguchi
  • 学会等名: March meeting, American Physical Society
  • 発表場所: Baltimore, USA
• [学会発表] 非平衡量子ドット系における計数場ワード恒等式
  • 著者名/発表者名: 谷口伸彦
  • 学会等名: 日本物理学会2012年秋季大会
  • 発表場所: 横浜国立大学
• [学会発表] 量子ドット干渉計におけるスピン流の非平衡生成:摂動論による解析
  • 著者名/発表者名: 須能梓
  • 学会等名: 日本物理学会第68回年次大会
  • 発表場所: 広島大学
• [学会発表] ラシュバ量子ドット干渉系における非平衡スピン分極の三端子電気的探査
  • 著者名/発表者名: 谷口伸彦
  • 学会等名: 日本物理学会第68回年次大会
  • 発表場所: 広島大学
• [備考] 須能梓:修士(理学)「量子ドット干渉計におけるスピン流の非平衡生成: 電子間相互作用の摂動論による解析」(筑波大学 2013年2月).
• [備考] 根元太郎:修士(理学)「非平衡近藤領域における 量子ドット系のスピン制御と電荷揺らぎ」(筑波大学 2012年2月).