2層系量子ホール効果における新奇な状態の解明

2008 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 18340088
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 物性Ⅰ
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 澤田 安樹 京都大学, 低温物質科学研究センター, 教授 (90115577)
• 研究分担者: 新井 敏一 京都大学, 低温物質科学研究センター, 助教 (80333318) ; 福田 昭 兵庫医科大学, 医学部, 准教授 (70360633) ; 江澤 潤一 東北大学, 理学研究科, 教授 (90133925)
• 研究期間 (年度): 2006 – 2008
• キーワード: メゾスコピック系 / 局在

研究概要

2層系ν=1量子ホール状態は, 2次元空間の特殊性から単独電子がボーズ凝縮した状態と考えることができる. 従って超伝導におけるジョセフソン効果に類似する現象が期待でき, その現象を捉えることは量子ホール状態がボーズ凝縮状態であることを検証することになる. 我々は2層系ν=1量子ホール状態における新しい状態の面内磁場に対する伝導特性の異方性測定を行い, 擬スピン・ソリトン格子相であることを明らかにし, 量子ホール状態がボーズ凝縮状態であることを検証した.

研究成果

• [雑誌論文] 2層系ν=1量子ホール効果におけるソリトン格子相 (2008)
  • 著者名/発表者名: 福田昭・澤田安樹
  • 雑誌名: 固体物理 43 ページ: 361-369
• [雑誌論文] Modulation of bilayer quantum Hall states by tilted field induced subband Landau level coupling (2008)
  • 著者名/発表者名: N. Kumada, K.Iwata, K. Tagashira, Y. Shimoda, K.Muraki, Y. Hirayama and A. Sawada
  • 雑誌名: Phys. Rev. B 77 155324 ページ: 1-7
  • 査読あり
• [雑誌論文] Activation Study of the ν= 1/3 Bilayer Quantum Hall State (2008)
  • 著者名/発表者名: A. Fukuda, K. Iwata,T. Sekikawa, T. Arai, N. Kumada, Y.Hirayama, Z. F. Ezawa and A. Sawada
  • 雑誌名: Physica E 40 ページ: 1261-1263
  • 査読あり
• [雑誌論文] Anisotropic Magnetotransport by the Psudospin Soliton in the ν =1 Bilayer Quantum Hall System (2008)
  • 著者名/発表者名: A. Fukuda, M.Morino, K. Iwata, D. Terasawa, S. Kozumi, N. Kumada, Y. Hirayama, Z.F. Ezawa and A.Sawada
  • 雑誌名: Physica E 40 ページ: 1255-1257
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effects of In-Plane Magnetic Field Direction on the Nuclear Spin Relaxation in the ν =2/3 Quantum Hall State (2008)
  • 著者名/発表者名: K.Iwata, M. Morino, A. Fukuda, A. Sawada,M. Suzuki, Z.F. Ezawa, N. Kumada, Y.Hirayama
  • 雑誌名: Physica E 40 ページ: 1175-1177
  • 査読あり
• [雑誌論文] Interlayer Phase Coherence and Dissipative Soliton-Lattice Regime in Bilayer Quantum Hall Systems (2008)
  • 著者名/発表者名: Z.F.Ezawa, K. Ishiia and G. Tsitsishvili
  • 雑誌名: Physica E40 ページ: 1557-1559
  • 査読あり
• [雑誌論文] Anomalous Diagonal Resistivity and Soliton Lattice in Bilayer Quantum Hall Systems (2008)
  • 著者名/発表者名: Z.F. Ezawa, K. Ishiia and G.Tsitsishvili
  • 雑誌名: Physica B 403 ページ: 1517-1519
  • 査読あり
• [雑誌論文] Pseudospin Soliton in theν=1 Bilayer Quantum Hall Effect (2007)
  • 著者名/発表者名: A. Fukuda, D.Terasawa, M. Morino, K. Iwata, S. Kozumi, N. Kumada, Y. Hirayama, Z.F. Ezawa and A. Sawada
  • 雑誌名: Phys. Rev. Lett. 100, 016801 ページ: 1-4
• [雑誌論文] Effects of In-plane Magnetic Fields on the Canted Antiferromagnetic Phase in the Bilayer ν =2 Quantum Hall State (2007)
  • 著者名/発表者名: A.Fukuda, S. Kozumi, D. Terasawa, N.Kumada, Y.Hirayama, Z. F. Ezawa and A.Sawada
  • 雑誌名: AIP Conference Proceedings 893 ページ: 639-640
  • 査読あり
• [雑誌論文] Anisotropy of Current-pumped Nuclear Spin Polarization in the ν= 2/3 Quantum Hall State (2007)
  • 著者名/発表者名: K. Iwata, M. Morino, A.Fukuda, A. Sawada, M. Suzuki, Z. F.Ezawa, N. Kumada and Y.Hirayama
  • 雑誌名: AIPConference Proceedings 893 ページ: 643-644
  • 査読あり
• [雑誌論文] Anomalous Quantum Hall Resistance in Bilayer Counterflow Transport (2007)
  • 著者名/発表者名: Z.F.Ezawa, S. Suzuki and G. Tsitsishvili
  • 雑誌名: Physica Status Solidi (c) 4 ページ: 485-488
  • 査読あり
• [雑誌論文] Magnetotransport Study of the Canted Antiferromagnetic Phase in Bilayerν= 2 Quantum Hall State (2006)
  • 著者名/発表者名: A. Fukuda, A.Sawada, S. Kozumi, D. Terasawa, Y.Shimoda, Z. F. Ezawa, N. Kumada and Y.Hirayama
  • 雑誌名: Phys. Rev. B73 165304 ページ: 1-4
  • 査読あり
• [雑誌論文] Quantum Transport Study of a Canted Antiferromagnetic Phase in ν= 2 Bilayer Quantum Hall State (2006)
  • 著者名/発表者名: A. Fukuda, S.Kozumi, D. Terasawa, Y. Shimoda, N.Kumada, Y. Hirayama, Z. F. Ezawa and A.Sawada
  • 雑誌名: Physica E34 ページ: 77-80
  • 査読あり
• [雑誌論文] Stability of Soliton Lattice Phase in the ν= 1 Bilayer Quantum Hall State under Tilted Magnetic Fields (2006)
  • 著者名/発表者名: D. Terasawa, A.Fukuda, S. Kozumia, A. Sawada, Z. F.Ezawa, N. Kumada and Y. Hirayama
  • 雑誌名: Physica E34 ページ: 81-84
  • 査読あり
• [雑誌論文] Anisotropic magnetotransport near the ν=2/3 quantum Hall state (2006)
  • 著者名/発表者名: M. Morino, K.Iwata, M. Suzuki, A. Fukuda, A. Sawada, Z.F. Ezawa, N. Kumada and Y. Hirayama
  • 雑誌名: Physica E34 ページ: 152-155
  • 査読あり
• [雑誌論文] Magnetoresistance Peak in theν= 2Bilayer Quantum Hall State under Tilted Magnetic Field (2006)
  • 著者名/発表者名: A. Fukuda, S. Kozumi, D.Terasawa, N. Kumada, Y. Hirayama, Z. F.Ezawa and A. Sawada
  • 雑誌名: AIP Conference Proceedings 850 ページ: 1337-1338
  • 査読あり
• [雑誌論文] Anisotropic Behavior of Hysterestic Transport Phoenomena in the ν= 2/3 Quantum Hall State in the Tilted Magnetic Field (2006)
  • 著者名/発表者名: K. Iwata, M. Morino, M. Suzuki, A.Fukuda, A. Sawada, Z. F. Ezawa, N.Kumada and Y. Hirayama
  • 雑誌名: AIP Conference Proceedings 850 ページ: 1339-1340
  • 査読あり
• [雑誌論文] Anisotropic Magnetotransport near the Bilayer ν =2/3 Quantum Hall State (2006)
  • 著者名/発表者名: M.Morino, K. Iwata, M. Suzuki, A. Fukuda, A.Sawada, Z. F. Ezawa, N. Kumada and Y.Hirayama
  • 雑誌名: Y.Hirayama, AIP Conference Proceedings 850 ページ: 1335-1336
  • 査読あり
• [雑誌論文] Phase Diagram of the ν =2 Bilayer Quantum Hall State
  • 著者名/発表者名: A. Fukuda, S.Kozumi, D. Terasawa, Y. Shimoda, N.Kumada, Y. Hirayama, Z. F. Ezawa and A.Sawada
  • 雑誌名: proceedings of MS+S2006 印刷中
  • 査読あり
• [雑誌論文] Activation Study of the Pseudospin Soliton in the ν=1 Bilayer Quantum Hall Effect
  • 著者名/発表者名: A. Fukuda, D. Terasawa, M. Morino,K. Iwata, S. Kozumi, T. Sekikawa, Y.Ogasawara, T. Arai, N. Kumada, Y.Hirayama, Z. F. Ezawa and A. Sawada
  • 雑誌名: J. Phys. : Conference Series 印刷中
  • 査読あり
• [雑誌論文] Magnetotransport Study in the Layer Imbalanced ν= 1 Bilayer Quantum Hall State
  • 著者名/発表者名: Y. Ogasawara, A. Fukuda, K. Iwata,T. Sekikawa, T.Arai, Y. Hirayama, Z. F.Ezawa and A. Sawada
  • 雑誌名: J. Phys. : Conference Series 印刷中
  • 査読あり
• [学会発表] 2 層系量子ホール状態における磁気抵抗のマイクロ波応答 (2008)
  • 著者名/発表者名: 小笠原良晃, 福田昭, 津田是文, 岩田一樹, 新井敏一, 関川貴史, 熊田倫雄, 平山祥郎, 江澤潤一, 澤田安樹
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 岩手大学
  • 年月日: 2008-09-20
• [学会発表] 電子密度差のある2 層系ν=1量子ホール状態における2 層独立化と磁気抵抗異常 (2008)
  • 著者名/発表者名: 小笠原良晃, 福田昭, 岩田一樹, 関川貴史, 新井敏一, 江澤潤一, 熊田倫雄, 平山祥郎, 澤田安樹
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 近畿大学
  • 年月日: 2008-03-23
• [学会発表] ν=2/3 状態のスピン相転移点における核スピン緩和時間の面磁場方向依存性 (2007)
  • 著者名/発表者名: 岩田一樹, 森野正行, 福田昭, 江澤潤一, 熊田倫雄, 平山祥郎, 澤田安樹
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 北海道大学
  • 年月日: 2007-09-21
• [学会発表] 2 層系ν=1 量子ホール状態における磁気抵抗異常 (2007)
  • 著者名/発表者名: 福田昭, 岩田一樹, 関川貴史, 小笠原良晃, 新井敏一, 熊田倫雄, 平山祥郎, 江澤潤一, 澤田安樹
  • 発表場所: 北海道大学
  • 年月日: 2007-09-21
• [学会発表] 2 層系ν=1/3 量子ホール状態における層間電子密度差に応じた活性化エネルギーの連続変化,関川貴史 (2007)
  • 著者名/発表者名: 関川貴史, 福田昭, 岩田一樹, 新井敏一, 熊田倫雄, 平山祥郎, 江澤潤一, 澤田安樹
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 北海道大学
  • 年月日: 2007-09-21
• [学会発表] 2 層系ν=1/3 量子ホール状態における活性化エネルギーの電子密度差依存性 (2007)
  • 著者名/発表者名: 福田昭, 岩田一樹, 関川貴史, 西中川良平, 新井敏一, 澤田安樹, 江澤潤一, 熊田倫雄, 平山祥郎
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 鹿児島大学
  • 年月日: 2007-03-18
• [学会発表] 強面内磁場下での2 層系ν=3量子ホール状態におけるヒステリシス現象 (2007)
  • 著者名/発表者名: 岩田一樹, 福田昭, 西中川良平, 関川貴史, 澤田安樹, 新井敏一, 江澤潤一, 熊田倫雄, 平山祥郎
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 鹿児島大学
  • 年月日: 2007-03-18
• [学会発表] 2 層系ν=1/3 量子ホール状態 (2006)
  • 著者名/発表者名: 福田昭, 岩田一樹, 関川貴史, 西中川良平, 新井敏一, 澤田安樹, 江澤潤一, 熊田倫雄, 平山祥郎
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 千葉大学
  • 年月日: 2006-09-25
• [学会発表] μ=2/3量子ホール状態におけるドメイン構造の面内磁場依存性 (2006)
  • 著者名/発表者名: 岩田一樹, 森野正行, 福田昭, 澤田安樹, 江澤潤一, 鈴木三千郎, 熊田倫雄, 平山祥郎
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 千葉大学
  • 年月日: 2006-09-25
• [図書] Quantum Hall Effects : Field Theoretical Approach and Related Topics, Revised 2nd Edition
  • 著者名/発表者名: Z.F. Ezawa
  • 総ページ数: 740
  • 出版者: World Scientific