人工散乱体によるランダウ量子化表面状態の散乱と局在現象

• 研究課題/領域番号: 25K01671
• 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29020:薄膜および表面界面物性関連
• 研究機関: 国立研究開発法人物質・材料研究機構
• 研究代表者: 鷺坂 恵介 国立研究開発法人物質・材料研究機構, マテリアル基盤研究センター, 主幹研究員 (70421401)
• 研究分担者: 吉澤 俊介 国立研究開発法人物質・材料研究機構, マテリアル基盤研究センター, 主任研究員 (60583276)
• 研究期間 (年度): 2025-04-01 – 2028-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2025年度)
• 配分額: 18,720千円 (直接経費: 14,400千円、間接経費: 4,320千円); 2027年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円); 2026年度: 6,630千円 (直接経費: 5,100千円、間接経費: 1,530千円); 2025年度: 7,800千円 (直接経費: 6,000千円、間接経費: 1,800千円)
• キーワード: 走査型トンネル顕微鏡 / ランダウ量子化 / 二次元電子ガス

研究開始時の研究の概要

量子ホール効果は、高磁場環境下における二次元電子系の状態密度が、ランダウ準位に量子化される現象を基礎としている。結晶中に含まれる不純物ポテンシャルの存在により、ランダウ準位にある電子の軌道は非局在状態と局在状態に分かれるが、量子ホール効果においては、この局在状態が重要な役割を果たしている。本研究では、極低温・強磁場走査型トンネル顕微鏡を利用して、ランダウ量子化を示す二次元電子表面状態に不規則または規則的に配置された散乱ポテンシャルを導入し、ランダウ量子化に及ぼす影響を実空間で捉えることにより、ランダウ量子化の起こる条件やランダウ軌道の局在化に関する微視的な物理現象を明らかにしていく。