| 研究課題/領域番号 |
10102003
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
福山 寛 東京大学, 大学院・理学系研究科, 助教授 (00181298)
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| 研究分担者 |
神原 浩 東京大学, 大学院・理学系研究科, 助手 (00313198)
大野 圭司 東京大学, 大学院・理学系研究科, 助手 (00302802)
樽茶 清悟 東京大学, 大学院・理学系研究科, 教授 (40302799)
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| キーワード | 低温走査トンネル顕微鏡 / 単原子層膜 / 温度スケール / 温度計 / 量子ドット / 電子間相互作用 / 朝永-ラッティンジャー液体 |
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| 研究概要 |
1.超低温(T>20mk)・高磁場(B<6T)・超高真空の複合極限環境下で原子分解能をもって走査トンネル顕微/分光測定ができるULT-STM装置の開発を進めた。予備実験の段階にも係わらず、T=4Kの超高真空下でグラファイト表面に物理吸着したサブモノレーヤーXeの良好な原子画像とトンネル分光データを得ることができた。また、1個のXe原子のトンネル運動と解釈できるトンネル電流のテレグラムパターンを観測することも成功した。
2.昨年度終了した超低温(T<0.5mK)・高磁場(B<15T)中での^3He融解圧力の精密測定結果を詳細に解析した。その結果、3次元bcc^3Heの核スピン系の磁場中反強磁性相転移温度や反強磁性スピン波速度が磁場に対してreentrantな振る舞いをすることを明らかにした。さらに、^3He融解圧力の温度・磁場依存性を与える良いフイット関数を決定し、超低温・高磁場下で広く利用することができる正確な温度スケールあるいは温度計となることを提案した。
3.グラフォイル表面に吸着した2次元固体^3Heの磁場中比熱を測定するための核断熱消磁冷凍機および比熱計の製作を進めた。とくに、空格子点のスピンポーラロン効果に依ると見られる中間温度域(1mK<T<30mK)の比熱異常を精密に測定するための高感度温度計の設計を行った。
4.外部電極と強く結合した量子ドットについて電子の典型的な多体効果である近藤効果の実験を行い、ドット中のスピン一重項と三重項の縮退に起因する新しい近藤効果を見い出した。また、外部電極との結合度を制御することによりユニタリー極限の近藤効果を初めて観測した。
5.量子細線では静電的に結合した2重量子細線構造を開発し、1次元電子系で初めてクーロンドラッグ効果を観測した。その温度依存性は強結合の朝永-ラッティンジャー液体模型に適合することが分かった。
6.極低温表面走査プローブ装置については、STM装着用^3He(0.3K)冷凍機の性能テスト(0.27K到達温度、13T磁場、超高真空到達)を終了し、装置完成に向けてSTM、試料交換のための高真空系などの組み込みに着手した。
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