固体ディラック電子系における非線形電場応答の理論

• 研究課題/領域番号: 25400313
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 物性Ⅰ
• 研究機関: 北海道大学
• 研究代表者: 鈴浦 秀勝 北海道大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (10282683)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2016-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2015年度)
• 配分額: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円); 2015年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2014年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2013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: ディラック電子 / グラフェン / スピン・軌道相互作用 / 光学応答 / 輸送現象 / トポロジカル絶縁体 / 光吸収 / 電磁応答 / ナノチューブ / 電場変調光吸収 / 遮蔽効果 / ナノリボン / スピンホール効果 / スピン偏極

研究成果の概要

固体ディラック電子系の電磁応答は電子状態の特異性を色濃く反映する．その光学応答や輸送現象の特異的振る舞いの外部電場印加による先鋭化を理論的に試みた．カーボンナノチューブの巨大な振動子強度を持つ励起子吸収は外部電場により赤方遷移すること，グラフェンナノリボンに特徴的な端状態による静電遮蔽は電界効果電荷注入により大きく変調すること，２次元トポロジカル絶縁体の電流誘起スピン空間分布が電極配置に強く依存して変化すること，などを明らかにした．

研究成果

• [国際共同研究] Columbia University(米国)
• [雑誌論文] Tunable electronic correlation effects in nanotube-light interactions (2015)
  • 著者名/発表者名: Y. Miyauchi, Z. Zhang, M. Takekoshi, Y. Tomio, H. Suzuura, V. Perebeinos, V. V. Deshpande, C. Lu, S. Berciaud, P. Kim, J. Hone, T. F. Heinz
  • 雑誌名: Physical Review B 巻: 92 号: 20 ページ: 205407-205407
  • DOI: 10.1103/physrevb.92.205407
  • NAID: 120005712921
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Effects of Dynamic Screening on Excitons in Metallic Carbon Nanotubes (2015)
  • 著者名/発表者名: Y. Tomio, H. Suzuura
  • 雑誌名: JPS Conference Proceedings 巻: 4 ページ: 0120061-4
  • DOI: 10.7566/jpscp.4.012006
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Spin relaxation in a zinc-blende (110) symmetric quantum well with δ doping (2014)
  • 著者名/発表者名: H. Akera, H. Suzuura, and Y. Egami
  • 雑誌名: Phys. Rev. B 巻: 89 号: 7 ページ: 75314-75314
  • DOI: 10.1103/physrevb.89.075314
  • NAID: 120005438224
  • 査読あり
• [学会発表] グラフェンと巨大Rashba系における弱磁場ホール効果の理論 (2016)
  • 著者名/発表者名: 安藤恒也, 鈴浦秀勝
  • 学会等名: 日本物理学会第71回年次大会
  • 発表場所: 東北学院大学泉キャンパス（仙台市）
  • 年月日: 2016-03-21
• [学会発表] ラシュバ型スピン・軌道相互作用を有する2次元電子系における弱磁場ホール効果 (2015)
  • 著者名/発表者名: 鈴浦秀勝，安藤恒也
  • 学会等名: 日本物理学会2015年秋季大会
  • 発表場所: 関西大学千里山キャンパス（吹田市）
  • 年月日: 2015-09-18
• [学会発表] グラフェンナノリボン電場変調光吸収スペクトルにおける静電遮蔽の効果 (2015)
  • 著者名/発表者名: 西田寛太朗, 鈴浦秀勝, 明楽浩史
  • 学会等名: 日本物理学会2015年秋季大会
  • 発表場所: 関西大学千里山キャンパス（吹田市）
  • 年月日: 2015-09-16
• [学会発表] Electric-field-induced modulation of absorption spectra in graphene nanoribbons (2015)
  • 著者名/発表者名: Kantaro Nishida, Hidekatsu Suzuura, Hiroshi Akera
  • 学会等名: 21st International Conference on Electronic Properties of Two-Dimensional Systems
  • 発表場所: Sendai International Center（仙台市）
  • 年月日: 2015-07-28
  • 国際学会
• [学会発表] Singular Hall effect in two-dimensional Rashba systems with long-range impurities (2015)
  • 著者名/発表者名: Hidekatsu Suzuura, Tsuneya Ando
  • 学会等名: 21st International Conference on Electronic Properties of Two-Dimensional Systems
  • 発表場所: Sendai International Center（仙台市）
  • 年月日: 2015-07-27
  • 国際学会
• [学会発表] グラフェンナノリボンの電場変調光吸収スペクトル (2015)
  • 著者名/発表者名: 西田寛太朗，鈴浦秀勝，明楽浩史
  • 学会等名: 日本物理学会第70回年次大会
  • 発表場所: 早稲田大学早稲田キャンパス（新宿区）
  • 年月日: 2015-03-24
• [学会発表] 2次元トポロジカル絶縁体における電流誘起電子スピンの空間構造 (2014)
  • 著者名/発表者名: 河合遼太，鈴浦秀勝
  • 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（平塚）
• [学会発表] zinc-blende(110)対称量子井戸におけるスピン緩和とLOフォノン散乱 (2014)
  • 著者名/発表者名: 明楽浩史，鈴浦秀勝，江上喜幸
  • 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（平塚）
• [学会発表] 2次元半導体における電流誘起型スピン偏極の空間分布：4端子系の場合 (2013)
  • 著者名/発表者名: 河合遼太，鈴浦秀勝
  • 学会等名: 日本物理学会2013年秋季大会
  • 発表場所: 徳島大学常三島キャンパス（徳島）
• [学会発表] デルタドープGaAs(110)対称量子井戸におけるスピン緩和時間の電子密度依存性 (2013)
  • 著者名/発表者名: 明楽浩史，鈴浦秀勝，江上喜幸
  • 学会等名: 日本物理学会2013年秋季大会
  • 発表場所: 徳島大学常三島キャンパス（徳島）