弱磁場下二次元電子における非局所性伝導:メゾスコピック系における一次元伝導チャネルと電極の役割についての研究

1990 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 02251203
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 小宮山 進 東京大学, 教養学部, 助教授 (00153677)
• 研究分担者: 松田 祐司 東京大学, 教養学部, 助手 (50199816) ; 伊藤 良一 東京大学, 先端科学技術研究センター, 教授 (40133102)
• キーワード: エッジ状態 / 量子ホ-ル効果 / 非平衡分布

研究概要

〔1〕クロスゲ-トを一つ有するHallーbar型試料における量子化ホ-ル抵抗のずれ
負にバイアスしたゲ-トによるポテンシャル障壁のためにエッジ状態に非平衡な電子分布が生じ、その影響が数100μm離れた電圧端子に達してホ-ル抵抗のずれを生じることを明らかにした。
〔2〕抵抗のずれの温度依存性とエッジ状態の分散
エッジ状態間の分布の緩和長の温度依存性を解析することにより、エッジ間の実空間での隔たりが波動関数の広がりの4倍程度であるという。エッジ状態間の散乱が少ないことを符号する結果を得た。
〔3〕標準的なHallーbar型試料におけるエッジ状態間の非平衡分布
ゲ-トを持たない標準的なHallーbar型試料に現れる非局的なSdH振動をCarbino型試料での結果と用いて解析し、最上のランダウレベルとそれ以上のランダウレベルのエッジ状態に生ずる電子の非平衡分布によるとして説明した。
〔4〕多ゲ-トHallーbar型試料、及び変形Corbino型試料の電子ビ-ム露光による作製
より進んだ研究のために異なったgeometryを持つ試料を作製した。測定は今後行う。

研究成果

• [文献書誌] S.Komiyama,H.Hirai,S.Sasa and T.Fujii: "NonーEquilibrium Population of Edge State and a Role of Contact in the Quantum Hall Regime." Surface Science,. 229. 224-228 (1990)
• [文献書誌] S.Komiyama,H.Hirai,S.Sasa and T.Fujii: "Influence of Disordered Contacts on the FourーTerminal Measurements of Integral Quan Hall Effects." Solid State Commun.73. 91-95 (1990)
• [文献書誌] H.Hirai and S.Komiyama: "A Contact Limited Precision of the Quantized Hall Resistance." J.Appl.Phys.68. 655-662 (1990)
• [文献書誌] S.Komiyama,H.Hirai,M.Ohsawa,H.Matsuda,S.Sasa and T.Fujii: "Onset of InterーEdgeーState Relaxation due to Spontaneous Phonon Emission." Proc.20th lint.Conf.Physics of Semiconductor,Thessaloniki (Eds.E.M.Anastassakis and J.D.Joannopoulos.World Scientific). 1150 (1990)