整数・分数量子ホール系によるカイラルプラズモンの量子状態制御

• 研究課題/領域番号: 24K00552
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分13020:半導体、光物性および原子物理関連
• 研究機関: 東京工業大学
• 研究代表者: 藤澤 利正 東京工業大学, 理学院, 教授 (20212186)
• 研究期間 (年度): 2024-04-01 – 2029-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2024年度)
• 配分額: 18,590千円 (直接経費: 14,300千円、間接経費: 4,290千円); 2028年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円); 2027年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円); 2026年度: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円); 2025年度: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円); 2024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: カイラルプラズモン / 量子ホール効果 / 量子状態制御

研究開始時の研究の概要

本研究では、整数量子ホール系・分数量子ホール系の端に現れる一次元電子系に注目し、その素励起であるカイラルプラズモンの物性を探求・活用することで、プラズモンの量子状態やトポロジカル状態の制御方法の確立を目指す。強磁場中の二次元電子系（AlGaAs/GaAsヘテロ構造）の微細構造によりメゾスコピック量子ホール系を形成し、プラズモン共振器やプラズモン増幅器などの開発による集積化プラズモン回路の構築を目指す。プラズモン量子状態の生成手法の確立、分数電荷波束の生成手法などの研究が見込まれる。これらの融合により、古典・量子・分数電荷状態を生成・操作・観測できる量子カイラルプラズモニクスの創成を目指す。