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半導体ナノ構造の電気伝導における揺らぎの定理への測定回路の影響

研究課題

研究課題/領域番号 23740294
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 数理物理・物性基礎
研究機関三重大学

研究代表者

内海 裕洋  三重大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (10415094)

研究期間 (年度) 2011 – 2013
研究課題ステータス 完了 (2013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)
2013年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2012年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2011年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
キーワード非平衡・非線形物理学 / メゾスコピック量子輸送 / 半導体ナノ構造 / メゾスコピック系 / 量子輸送 / 国際情報交換 ドイツ
研究概要

揺らぎの定理は非平衡状態においても普遍的に成り立つ,熱力学第2法則を微小系に拡張する定理であり,近年,量子輸送にも適用されている.本研究では量子導体において,測定回路の揺らぎの定理への影響を理論的に研究した.1)電子波干渉計とLC回路(測定回路)結合系で揺らぎの定理を検討し,測定回路の反作用はむしろ揺らぎの定理を満たすために必要であることを示した.2)2重量子ドットと量子ポイントコンタクト(測定回路)結合系において,4端子系の非線形輸送係数間の普遍的な関係式を揺らぎの定理から導き検証した.3)ナノ磁性体を対象に,非保存力であるスピントルクと熱揺らぎが,ナノ磁性体の反転に与える影響を研究した.

報告書

(4件)
  • 2013 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2012 実施状況報告書
  • 2011 実施状況報告書
  • 研究成果

    (36件)

すべて 2014 2013 2012 2011

すべて 雑誌論文 (12件) (うち査読あり 12件) 学会発表 (24件) (うち招待講演 7件)

  • [雑誌論文] Thermally activated switching rate of a nanomagnet in the presence of spin torque2013

    • 著者名/発表者名
      Tomohiro Taniguchi, Yasuhiro Utsumi, Hiroshi Imamura
    • 雑誌名

      Phys. Rev. B

      巻: 88 ページ: 214414-214414

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Test of the fluctuation theorem for single-electron transport2013

    • 著者名/発表者名
      B. Kung, C. Rossler, M. Beck, M. Marthaler, D. S. Golubev, Y. Utsumi, T. Ihn, and K. Ensslin
    • 雑誌名

      Appl. Phys

      巻: 113 ページ: 136507-136507

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Thermally activated switching rate of a nanomagnet in the presence of spin torque2013

    • 著者名/発表者名
      Tomohiro Taniguchi, Yasuhiro Utsumi, Hiroshi Imamura
    • 雑誌名

      Physical Review B

      巻: 88 号: 21

    • DOI

      10.1103/physrevb.88.214414

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Test of the fluctuation theorem for single-electron transport2013

    • 著者名/発表者名
      B Kung, C Rossler, M Beck, M Marthaler, DS Golubev, Y Utsumi, T Ihn, K Ensslin
    • 雑誌名

      Journal of Applied Physics

      巻: 113 号: 13

    • DOI

      10.1063/1.4795540

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Work fluctuation theorem for a classical circuit coupled to a quantum conductor2012

    • 著者名/発表者名
      Y. Utsumi, D. S. Golubev, M. Marthaler, Gerd Schon, Kensuke Kobayashi
    • 雑誌名

      Phys. Rev. B

      巻: 86 ページ: 75420-75420

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Numerical Study on Spin Torque Switching in Thermally Activated Region2012

    • 著者名/発表者名
      Tomohiro Taniguchi, Mitsutoshi Shibata, Michael Marthaler, Yasuhiro Utsumi, Hiroshi Imamura
    • 雑誌名

      Appl. Phys. Express

      巻: 5 ページ: 63009-63009

    • NAID

      10030770080

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Irreversibility on the Level of Single-Electron Tunneling2012

    • 著者名/発表者名
      B. Kung, C. Rossler, M. Beck, M. Marthaler, D.S. Golubev, Y. Utsumi, T. Ihn, K. Ensslin
    • 雑誌名

      Phys. Rev. X

      巻: 2 ページ: 11001-11001

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Work fluctuation theorem for a classical circuit coupled to a quantum conductor2012

    • 著者名/発表者名
      Y. Utsumi, D. S. Golubev, M. Marthaler, Gerd Schoen, Kensuke Kobayashi
    • 雑誌名

      Physical Review B

      巻: 86 号: 7

    • DOI

      10.1103/physrevb.86.075420

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Numerical Study on Spin Torque Switching in Thermally Activated Region2012

    • 著者名/発表者名
      Tomohiro Taniguchi, Mitsutoshi Shibata, Michael Marthaler, Yasuhiro Utsumi, Hiroshi Imamura
    • 雑誌名

      Applied Physics Express

      巻: 5 号: 6 ページ: 063009-063009

    • DOI

      10.1143/apex.5.063009

    • NAID

      10030770080

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Irreversibility on the Level of Single-Electron Tunneling2012

    • 著者名/発表者名
      B. Kueng, C. Roessler, M. Beck, M. Marthaler, D. S. Golubev, Y. Utsumi, T. Ihn, K. Ensslin
    • 雑誌名

      Physical Review X

      巻: 2 号: 1

    • DOI

      10.1103/physrevx.2.011001

    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Lasing without Inversion in Circuit Quantum Electrodynamics2011

    • 著者名/発表者名
      M. Marthaler, Y. Utsumi, D. S. Golubev, A. Shnirman, Gerd Schon
    • 雑誌名

      Phys. Rev. Lett

      巻: 107 ページ: 93901-93901

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Lasing without Inversion in Circuit Quantum Electrodynamics2011

    • 著者名/発表者名
      M. Marthaler, Y. Utsumi, D. S. Golubev, A. Shnirman, Gerd Schoen
    • 雑誌名

      Physical Review Letters

      巻: 107 号: 9

    • DOI

      10.1103/physrevlett.107.093901

    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 量子ドットアハロノフ・ボーム干渉計における揺らぎの定理と熱電効果2014

    • 著者名/発表者名
      内海裕洋,D. S. Golubev,小林研介
    • 学会等名
      日本物理学会第69回年次大会
    • 発表場所
      東海大学、湘南キャンパス
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Fluctuation theorem in quantum conductors2013

    • 著者名/発表者名
      Y. Utsumi
    • 学会等名
      Solvay Workshop on "Thermodynamics of Small Systems"
    • 発表場所
      The Universite libre de Bruxelles, Brussels, Belgium
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書 2013 研究成果報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Fluctuation theorem in the single-electron transport2013

    • 著者名/発表者名
      Y. Utsumi
    • 学会等名
      East Asia Joint Seminars on Statistical Physics in cooperation with the JSPS Core-to-Core program, Non-equilibrium dynamics of soft mater and information
    • 発表場所
      Yukawa Institute for Theoretical Physics, Kyoto Japan
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書 2013 研究成果報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 面内磁化膜のスピントルク磁化反転レイトの理論的研究2013

    • 著者名/発表者名
      谷口知大,内海裕洋,今村裕志
    • 学会等名
      日本物理学会2013年秋季大会
    • 発表場所
      徳島大学
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Work fluctuation theorem for a classical circuit coupled to a quantum conductor2013

    • 著者名/発表者名
      Yasuhiro Utsumi, Dmitry Golubev, Michael Marthaler, Gerd Schoen, Kensuke Kobayashi
    • 学会等名
      STATPHYS25 (XXV IUPAP International Conference on Statistical Physics)
    • 発表場所
      Seoul University, Seoul, Korea
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 面内磁化膜の熱アシスト・スピントルク磁化反転の理論的研究2013

    • 著者名/発表者名
      谷口知大,内海裕洋,Michael Marthaler,Dmitri Golubev,今村裕志
    • 学会等名
      日本物理学会 第68回年次大会
    • 発表場所
      広島大
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 分子接合の完全計数統計における特異点分布と揺らぎの定理2013

    • 著者名/発表者名
      内海裕洋,O. Entin-Wohlman,植田暁子,A. Aharony
    • 学会等名
      日本物理学会 第68回年次大会
    • 発表場所
      広島大
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 分子接合における非平衡フォノン分布とACコンダクタンス2013

    • 著者名/発表者名
      植田暁子,内海裕洋,Ora Entin-Wohlman,Amnon Aharony
    • 学会等名
      日本物理学会 第68回年次大会
    • 発表場所
      広島大
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] Fluctuation Theorem and Single-Electron Tunneling2012

    • 著者名/発表者名
      Gerd Schon, Yasuhiro Utsumi, Dmitry Golubev, Michael Marthaler
    • 学会等名
      Quantum Noise and Measurement in Engineered Electronic Systems
    • 発表場所
      Max-Planck Institute for the Physics of Complex systems, Dresden, Germany
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 量子導体におけるゆらぎの定理/ 非平衡仕事定理2012

    • 著者名/発表者名
      内海裕洋
    • 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
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 量子導体におけるゆらぎの定理/非平衡仕事定理2012

    • 著者名/発表者名
      内海裕洋
    • 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
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Fluctuation Theorem and Single-Electron Tunneling2012

    • 著者名/発表者名
      Gerd Schoen, Yasuhiro Utsumi, Dmitry Golubev, Michael Marthaler
    • 学会等名
      Quantum Noise and Measurement in Engineered Electronic Systems
    • 発表場所
      Max Planck Institute for the Physics of Complex Systems, Dresden, Germany
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Work fluctuation theorem for a classical circuit coupled to a quantum conductor2012

    • 著者名/発表者名
      Yasuhiro Utsumi, Dmitry Golubev, Michael Marthaler, Gerd Schoen, Kensuke Kobayashi
    • 学会等名
      Quantum Noise and Measurement in Engineered Electronic Systems
    • 発表場所
      Max Planck Institute for the Physics of Complex Systems, Dresden, Germany
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] Fluctuation theorem for a double quantum dot coupled to a point-contact electrometer2012

    • 著者名/発表者名
      Dmitry Golubev, Yasuhiro Utsumi, Michael Marthaler, Gerd Schoen,
    • 学会等名
      ICPS 2012 - 31st International Conference on the Physics of Semiconductors
    • 発表場所
      ETH, Zurich, Switzerland
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] アハラノフ・ボームリングにおける非平衡揺らぎ関係2012

    • 著者名/発表者名
      西原禎孝,中村秀司,知田健作,荒川智紀,田中崇大,小野輝男,内海裕洋,齊藤圭司,R. Leturcq,K. Ensslin,小林研介
    • 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
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [学会発表] 電圧端子を含む3端子系における電流雑音2012

    • 著者名/発表者名
      久保敏弘,都倉康弘,内海裕洋
    • 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
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [学会発表] 単分子接合における完全計数統計2012

    • 著者名/発表者名
      植田暁子,内海裕洋,Ora Entin-Wohlman,Amnon Aharony
    • 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
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [学会発表] ナノスケールのMRAMにおける熱揺らぎの研究2012

    • 著者名/発表者名
      芝田光敏,内海裕洋,Michael Marthaler,谷口知大,今村裕志
    • 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
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [学会発表] 量子揺らぎの定理検証実験の方法について2012

    • 著者名/発表者名
      内海裕洋,D. Golubev,M. Marthaler,G. Schoen,小林研介
    • 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
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [学会発表] 量子導体の計数統計と揺らぎの定理2011

    • 著者名/発表者名
      内海裕洋
    • 学会等名
      日本物理学会 2011年秋季大会
    • 発表場所
      富山大学
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Effective temperature of the fluctuation theorem in single-electron counting2011

    • 著者名/発表者名
      Y. Utsumi, D. Golubev, M. Marthaler, G. Schoen
    • 学会等名
      26th International Conference on Low Temperature Physics
    • 発表場所
      Beijing, China
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [学会発表] Quantum work fluctuation theorem in a coherent conductor2011

    • 著者名/発表者名
      Y. Utsumi, D. S. Golubev, M. Marthaler, G. Schoen, K. Kobayashi
    • 学会等名
      International Conference on Ultra Low Temperature Physics ULT 2011
    • 発表場所
      Daejong, Korea
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [学会発表] 量子導体の計数統計と揺らぎの定理2011

    • 著者名/発表者名
      内海裕洋
    • 学会等名
      日本物理学会 2011年秋季大会(招待講演)
    • 発表場所
      富山大学
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [学会発表] 量子ドットアハロノフボームリングと仕事の揺らぎ定理2011

    • 著者名/発表者名
      内海裕洋,D. S. GolubevA,M. Marthaler,Gerd Schoen,小林研介
    • 学会等名
      日本物理学会 2011年秋季大会
    • 発表場所
      富山大学
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書

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公開日: 2011-08-05   更新日: 2019-07-29  

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