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2008 年度 実績報告書

超構造における異常磁気伝導現象の発現

研究課題

研究課題/領域番号 16076206
研究機関東京大学

研究代表者

家 泰弘  東京大学, 物性研究所, 教授 (30125984)

研究分担者 長田 俊人  東京大学, 物性研究所, 准教授 (00192526)
キーワードスピン依存伝導 / 半導体量子構造 / 量子細線 / 強磁場輸送 / 磁壁
研究概要

スピン軌道相互作用と交換相互作用を組み合わせると磁化から発生したスピン流を電流に変換するという逆スピンホール効果が可能である. これにより磁場をかけるだけで電圧を全くかけずに電流が取り出せることになる. この効果を金属系のスピン軌道相互作用の場合に解析した.
スプリットゲートの中央に単一アンチドットを配した試料を作成し, 量子ホール領域でのAB振動を詳細に測定した. アンチドット系のAB振動振幅の温度依存性から, エッジ状態の自己無撞着ポテンシャルを与えている遮蔽効果の温度依存性を明らかにした。また, υ=2の近傍におけるスピン分離エッジ状態への共鳴トンネル現象がυ=2の低磁場側と高磁場側で顕著に異なることを見出した.
ありふれた半導体であるシリコンが, 空間電荷効果によって巨大磁気抵抗効果を発現するメカニズムを解明した. シリコンにおける巨大磁気抵抗効果という新現象自体は, 2年前に当グループによって発見されていたが, 今回, シリコンのキャリア密度制御を行う実験によって, その現象がシリコンそのものの性質に由来することを明らかにした.
多層グラファイトが負の層間磁気抵抗を示すことを実験的に観測し, 強磁場領域の振舞をH点付近の正孔が磁場中で3次元Diracフェルミオン的に振舞う事実から説明した. また有機導体a-(BEDT-TTF)2NH4Hg(SCN)2の強電場下層間磁気抵抗の実験を行い, バルク結晶で初めて磁場方位に依存するStarkサイクロトロン共鳴を観測した.

  • 研究成果

    (21件)

すべて 2009 2008

すべて 雑誌論文 (11件) (うち査読あり 11件) 学会発表 (9件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Temperature-Dependent Screening of the Edge State around Antidots2009

    • 著者名/発表者名
      Masanori Kato, Akira Endo, Shingo Katsumoto, and Yasuhiro Iye
    • 雑誌名

      Phys. Rev. Lett 102

      ページ: 086802-1-4

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Large positive magnetoresistive effect in silicon induced by the space-charge effect2009

    • 著者名/発表者名
      M. P. Delmo, S. Yamamoto, S. Kasai, L Ono, and K. Kobavashi
    • 雑誌名

      Nature 457

      ページ: 1112-1115

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Anomalous Hall conductivity due to vector spin chirality in the weak coupling regime2009

    • 著者名/発表者名
      Katsuhisa Taguchi and Gen Tatara
    • 雑誌名

      Phys. Rev. B 79

      ページ: 054423-1-7

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Magnetothermal instability in the organic layered superconductor k-(BEDT-TTF) 2Cu(NCS)22009

    • 著者名/発表者名
      T. Konoike, K. Uchida, T. Osada, T. Yamaguchi, M. Nishimura, T. Terashima, S. Uji , and J. Yamada
    • 雑誌名

      Phys. Rev. B 77

      ページ: 054509-1-5

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Resistance Fluctuations and Aharonov-Bohm-Type Oscillations in Arrays in the Quantum Hall Regime2008

    • 著者名/発表者名
      Masanori Kato, Akira Endo, Shingo Katsumoto and Yasuhiro Iye
    • 雑誌名

      J. Phys. Soc. Jpn 77

      ページ: 093715-1-4

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Superconducting transition in wire network under spatially modulated magnetic field2008

    • 著者名/発表者名
      Hirotaka Sano, Akira Endo, Shingo Katsumoto and Yasuhiro Iye
    • 雑誌名

      Physica C 468

      ページ: 824-827

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Aharonov-Bohm-type oscillations in antidot lattices in the quantum Hall regime2008

    • 著者名/発表者名
      Masanori Kato, Akira Endo, Shingo Katsumoto, Yasuhiro Ive
    • 雑誌名

      Phys. Rev. B 77

      ページ: 155318-1-7

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Microscopic Approach to Current2008

    • 著者名/発表者名
      Gen Tatara, Hiroshi Kohno and Junya Shibata
    • 雑誌名

      Phys. Rep 468

      ページ: 213-301

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Current-induced domain wall motion in Rashba spin2008

    • 著者名/発表者名
      Katsunori Obata and Gen Tatara
    • 雑誌名

      Phys. Rev. B 77

      ページ: 214429-1-7

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Calculation of current-nduced torque from spin continuity equation2008

    • 著者名/発表者名
      Gen Tatara and Peter Entel
    • 雑誌名

      Phys. Rev. B 78

      ページ: 064429-1-6

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Negative Interlayer Magnetoresistance and Zero-Mode Landau Level in Multilayer Dirac Electron Systems2008

    • 著者名/発表者名
      Toshihito Osada
    • 雑誌名

      J. Phys. Soc. Jpn 77

      ページ: 084711-1-5

    • 査読あり
  • [学会発表] Current pumped by magnetization dynamics? Dynamic inverse spin Hall effect2009

    • 著者名/発表者名
      Gen Tatara
    • 学会等名
      International workshop "Spin Caloritronics"
    • 発表場所
      Lorentz center, Leiden Univ, the Netherlands
    • 年月日
      20090209-13
  • [学会発表] Novel magneto-electric effect : Current2008

    • 著者名/発表者名
      Gen Tatara
    • 学会等名
      International Workshop on Advances in Spintronic Materials : Theory and Experiment
    • 発表場所
      Duisburg, Germany
    • 年月日
      20081126-28
  • [学会発表] Negative Interlayer Magnetoresistance in Multilayer Dirac Electron Systems : an Organic Conductor and Graphite2008

    • 著者名/発表者名
      T. Osada, H. Imamura, T. Konoike, and K. Uchida
    • 学会等名
      International Symposium on Anomalous Quantum Materials (ISAQM2008) & 7th Asia-Pacific Workshop
    • 発表場所
      Tokyo, Japan
    • 年月日
      20081107-10
  • [学会発表] Novel Current Pumping Mechanism by Spin Dynamics2008

    • 著者名/発表者名
      Gen Tatara
    • 学会等名
      The 9th International Symposium on Foundations of Quantum Mechanics in the Light of New Technology (ISQM-Tokyo'08)
    • 発表場所
      Advanced Research Labo ratory, Hitachi, Ltd., Hatoyama
    • 年月日
      20080825-28
  • [学会発表] Effect of Electric Fields on Angle-Dependent Magnetoresistance Oscillations in Layered Organic Conductors2008

    • 著者名/発表者名
      A. Kumagai, T. Konoike, K. Uchida, and T. Osada
    • 学会等名
      International Symposium on Molecular Conductors (ISMC2008)
    • 発表場所
      Okazaki, Japan
    • 年月日
      20080723-25
  • [学会発表] Novel magneto-electric effect : Current2008

    • 著者名/発表者名
      Gen Tatara
    • 学会等名
      2nd Conference of WUN on SPIN
    • 発表場所
      Nanjing, China
    • 年月日
      20080713-16
  • [学会発表] Novel magneto-electric effect : Current-nduced domain wall motion and inverse spin Hall effect2008

    • 著者名/発表者名
      Gen Tatara
    • 学会等名
      2nd Conference of WUN on SPIN
    • 発表場所
      Nanjing, China
    • 年月日
      20080713-16
  • [学会発表] Current-induced magnetization dynamics in nanomagnet2008

    • 著者名/発表者名
      Teruo One
    • 学会等名
      The 5th Asia Forum on Magnetics
    • 発表場所
      Beijing, China
    • 年月日
      2008-11-17
  • [学会発表] Study of vortex state in mesoscopic superconductors by Hall magnetometry2008

    • 著者名/発表者名
      Hirotaka Sano, Akira Endo, Shingo Katsumoto and Yasuhiro Iye
    • 学会等名
      The 25th Int. Conf. Low Temp. Phys. (LT25)
    • 発表場所
      Leiden, The Netherland
    • 年月日
      2008-08-10
  • [図書] 実験物理学シリーズ第5巻「強磁場の発生と応用上(三浦登編)5.2節「パルス磁場下の電気的測定」2008

    • 著者名/発表者名
      長田俊人
    • 総ページ数
      264-279
    • 出版者
      共立出版

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公開日: 2010-06-11   更新日: 2016-04-21  

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