非可換空間におけるトポロジカル・ソリトンのダイナミクス

2008 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 18540246
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 素粒子・原子核・宇宙線・宇宙物理
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 江澤 潤一 東北大学, 大学院・理学研究科, 教授 (90133925)
• 研究期間 (年度): 2006 – 2008
• キーワード: 2層量子ホール系 / サインゴードン・ソリトン / スカーミオン / スカーム・ソリトン / トポロジカルソリトン / 量子ホール効果 / 量子位相 / 非可換ソリトン / 非可換空間

研究概要

非可換空間が実現している唯一の観測可能な系は量子ホール系である.量子ホール系での荷電励起である非可換スカーミオンの微視的理論を構成した.さて,2層量子ホール系で横磁場は層間にサインゴードン・ソリトンとして侵入するが,臨界値を超えるとソリトン格子を生成する.ホール電流とこのソリトン格子との散乱を長波長近似で解析し,量子ホール状態なのに異常な抵抗が発生することを示した.これは実験事実をよく説明する.

研究成果

• [雑誌論文] Pseudospin Soliton in theν=1 Bilayer Quantum Hall State (2008)
  • 著者名/発表者名: A. Fukuda, D. Terasawa, M. Morino, K. Iwata, S. Kozumi, N. Kumada, Y. Hirayama, Z.F. Ezawa, A. Sawada
  • 雑誌名: Physical Review Letters 100 ページ: 016801-016804
  • 査読あり
• [雑誌論文] Activation Study of the Bilayerν=1/3 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, A. Sawada
  • 雑誌名: Physica E 40 ページ: 1261-1263
  • 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. Ishii, G. Tsitsishvili
  • 雑誌名: Physica E 40 ページ: 1557-1559
  • 査読あり
• [雑誌論文] Anisotropic Magnetotransport by the Pseudospin Soliton in the Bilayerν=1 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, A. Sawada
  • 雑誌名: Physica E 40 ページ: 1255-1257
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effects of ln-Plane Magnetic Field Direction on the Nuclear-Spin Relaxation in theν=2/3 Quantum Hall State (2008)
  • 著者名/発表者名: K. Iwata, M. Morino, A. Fukuda, M. Suzuki, Z.F. Ezawa, A. Sawada, N. Kumada, Y. Hirayama
  • 雑誌名: Physica E 40 ページ: 1175-1177
  • 査読あり
• [雑誌論文] Anomalous Diagonal Resistivity and Soliton Lattice in Bilayer Quantum Hall Systeins (2008)
  • 著者名/発表者名: Z.F. Ezawa, K. Ishii, g. Tsitsishvili
  • 雑誌名: Physica B 40 ページ: 1517-1519
  • 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, g. Tsitsishvili
  • 雑誌名: Physica Status Solidi (c) 4 ページ: 485-488
  • 査読あり
• [雑誌論文] Anisotropic Magneto-transport near theν=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, Y. Hirayama
  • 雑誌名: Physica E 34 ページ: 152-155
  • 査読あり
• [雑誌論文] Stability of Soliton Lattice phase inν=1 Bilayer Quantum Hall State under Tilted Magnetic Field (2006)
  • 著者名/発表者名: D. Terasawa, A. Fukuda, S. Kozumi, A. Sawada, Z.F. Ezawa, N. Kumada. Y. Hirayama
  • 雑誌名: Physica E 34 ページ: 81-84
  • 査読あり
• [雑誌論文] Quantum Transport Study of Canted Antiferromagnet Phase in theν=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, A. Sawada
  • 雑誌名: Physica E 34 ページ: 77-80
  • 査読あり
• [学会発表] Thermal Activation of the Soliton Lattice in the v=1 Bilayer Quantum Hall Effect (2008)
  • 著者名/発表者名: A. Fukuda
  • 学会等名: ICPS29: Inter- national Conference on the Physics of Semiconductors
  • 発表場所: Riode Janeiro, Brazil
  • 年月日: 20080727-20080801
• [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
  • 学会等名: 日本物理学会秋季大会
  • 発表場所: 岩手大
  • 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
  • 学会等名: 日本物理学会第63回年次大会
  • 発表場所: 近畿大
  • 年月日: 2008-03-23
• [学会発表] Interlayer Phase Coherence and Dissipative Soliton-Lattice Regime in Bilayer Quantum Hall Systems (2007)
  • 著者名/発表者名: Z.F. Ezawa
  • 学会等名: EP2DS17: International Conference on Electronic Properties of Two-Dimensional Systems
  • 発表場所: Genova, Italy
  • 年月日: 20070715-20070720
• [学会発表] Anisotropic Magneto- transport by Pseudospin Soliton in the Bilayerν=1 Quantum Hall System (2007)
  • 著者名/発表者名: A. Fukuda
  • 学会等名: EP2DS17: International Conference on Electronic Properties of Two-Dimensional Systems
  • 発表場所: Genova, Italy
  • 年月日: 20070715-20070720
• [学会発表] Effects of ln-Plane Magnetic Field Direction on the Nuclear-Spin Relaxation in theν=2/3 Quantum Hall State (2007)
  • 著者名/発表者名: K. Iwata
  • 学会等名: EP2DS17: International Conference on Electronic Properties of Two- Dimensional Systems
  • 発表場所: Genova, Italy
  • 年月日: 20070715-20070720
• [学会発表] Anomalous Diagonal Resistivity and Soliton Lattice in Bilayer Quantum Hall Systems (2007)
  • 著者名/発表者名: Z.F. Ezawa
  • 学会等名: The International Conference on Strongly Correlated Electron Systems
  • 発表場所: Houston, USA
  • 年月日: 20070513-20070518
• [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 (2007)
  • 著者名/発表者名: 関川貴史
  • 学会等名: 日本物理学会第62回年次大会
  • 発表場所: 北海道大
  • 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
  • 学会等名: 日本物理学会第62回年次大会
  • 発表場所: 北海道大
  • 年月日: 2007-09-21
• [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
  • 学会等名: 日本物理学会第62回年次大会
  • 発表場所: 北海道大
  • 年月日: 2007-09-21
• [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
  • 学会等名: 日本物理学会春季大会
  • 発表場所: 鹿児島大
  • 年月日: 2007-03-18
• [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
  • 学会等名: 日本物理学会春季大会
  • 発表場所: 鹿児島大
  • 年月日: 2007-03-18
• [学会発表] Anomalous Quantum-Hall Resistance in Bilayer Counterflow Transport (2006)
  • 著者名/発表者名: Z.F. Ezawa
  • 学会等名: International Conference on Superlattices, Nano-Structure and Nano-Devices
  • 発表場所: Istanbul, Turkey
  • 年月日: 20060730-20060804
• [学会発表] Anomalous Hall Resistance in Bilayer Electron Systems (2006)
  • 著者名/発表者名: Z.F. Ezawa
  • 学会等名: ICPS28: International Conference on the Physics of Semiconductors
  • 発表場所: Vienna, Austria
  • 年月日: 20060724-20060728
• [学会発表] In-plane Field Effects on the Canted Antiferromagnetic Phase in the Bilayerν=2 Quantum Hall State (2006)
  • 著者名/発表者名: A. Fukuda
  • 学会等名: ICPS28: International Conference on the Physics of Semiconductors
  • 発表場所: Vienna, Austria
  • 年月日: 20060724-20060728
• [学会発表] Anisotropy of Current-pumped Nuclear Spin Polarization in theν= 2/3 Quantum Hall State (2006)
  • 著者名/発表者名: K. Iwata
  • 学会等名: ICPS28: International Conference on the Physics of Semiconductors
  • 発表場所: Vienna, Austria
  • 年月日: 20060724-20060728
• [学会発表] ν=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
  • 学会等名: 日本物理学会秋季大会
  • 発表場所: 千葉大学
  • 年月日: 2006-09-25
• [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
  • 学会等名: 日本物理学会秋季大会
  • 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(2nd Edition) (2008)
  • 著者名/発表者名: Z. F. Ezawa
  • 総ページ数: 740
  • 出版者: World Scientific
• [備考]
  • URL: http://www.riken.jp/lab-www/theory/people/ezawa/