| 研究概要 |
本年度は,半導体超格子に強磁場(最大47T)を印加した場合のブロッホ電子の動力学について測定結果と比較することにより詳細な検討を行った.磁場を成長軸に沿って印加した場合,すべてのバイアス条件で電流が抑制されることが確認された.さらに,隣り合うワニエ・シュタルク・ランダウ準位が共鳴するような電場F,磁場Bの条件の時,電流電圧特性に共鳴が現れることが実験的にも観測された.その際,電子は共鳴フォノン散乱(磁気フォノン共鳴)によりエネルギー緩和を行っていることも確認された.成長軸から磁場を傾けて印加した場合,電子の運動に顕著な変化が現れることが分かった.磁場・電場の広い範囲において,電流が大きく増加する様子が観測された.これら2つの領域の間の遷移は,半古典的なモデルおよび量子力学的なモデルのどちらでも説明できることを見いだした.半古典的なモデルの場合,θ>0の時,磁場の成長軸に垂直な成分は,ブロッホ運動とサイクロトロン運動との混合を引き起こし,結果として,電子軌道の空間的な広がりを導く.量子力学的なモデルの場合,磁場の成長軸に垂直な成分は,等エネルギーのワニエ・シュタルク・ランダウ準位の縮退を解き,新しいタイプの磁場誘起ミニバンド状態を導くことが分かった.通常はワニエ・シュタルク局在状態を導くような電場条件でも,その状態は広がった状態である.
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