量子ネットワークモデルの示す普遍的性質

2009 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 18540382
• 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: 数理物理・物性基礎
• 研究機関: 上智大学
• 研究代表者: 大槻 東巳 上智大学, 理工学部, 教授 (50201976)
• 連携研究者: スレヴィン キース 大阪大学, 大学院・理学系研究科, 准教授 (90294149)
• 研究期間 (年度): 2006 – 2009
• キーワード: 量子ホール効果 / 量子ネットワークモデル / アンダーソン転移 / 量子スピンホール効果 / 普遍性 / 有限サイズスケーリング

研究概要

量子ホール効果を説明するために考案されたChalker-Coddington型の量子ネットワークモデルを詳細に研究し,その普遍的な性質を明らかにした。このモデルが示す量子ホール転移の臨界指数を精密に決定した。また,このモデルを拡張し,完全透過チャンネルが存在しているときの伝導の様子を調べた。さらにスピン軌道相互作用を取り込めるモデルを用いて,ランダムネスを含んだ量子スピンホール効果の伝導特性の普遍的側面を明らかにした。

研究成果

• [雑誌論文] Critical exponent for the quantum Hall transition (2009)
  • 著者名/発表者名: K. Slevin, T. Ohtsuki
  • 雑誌名: Phys. Rev. B80 ページ: 041304(R)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Point-Contact Conductance in Asymmetric Chalker-Coddington Network Model (2009)
  • 著者名/発表者名: K. Kobayashi, T. Ohtsuki, K. Slevin
  • 雑誌名: J. Phys. Soc. Jpn. 78 ページ: 084708
  • 査読あり
• [雑誌論文] Transport properties in network models with perfectly conducting channels (2009)
  • 著者名/発表者名: K. Kobayashi, K. Hirose, H. Obuse, T. Ohtsuki, K. Slevin
  • 雑誌名: J. Phys. : Conf. Ser. 150 ページ: 022041
  • 査読あり
• [雑誌論文] Conductance-plateau transitions in quantum Hall wires with spatially correlated random magnetic fields (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Kawarabayshi, Y. Ono, T. Ohtsuki, S. Kettemann, A. Struck, B. Kramer
  • 雑誌名: Phys. Rev. B78 ページ: 205303
  • 査読あり
• [雑誌論文] The quantum Hall effect in narrow quantum wires (2008)
  • 著者名/発表者名: A. Struck, T. Kawarabayashi, A. Zhuravlev, T. Ohtsuki, B. Kramer, S. Kettemann
  • 雑誌名: Physica B 245 ページ: 393-408
  • 査読あり
• [雑誌論文] Quantum transport properties of quantum Hall wires in the presence of correlated disorder (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Kawarabayashi, Y. Ono, T. Ohtsuki, S. Kettemann, A. Struck, B. Kramer
  • 雑誌名: Physica E 40 ページ: 1072-1074
  • 査読あり
• [雑誌論文] Chalker-Coddington model described by an S-matrix with odd dimensions (2008)
  • 著者名/発表者名: K. Hirose, T. Ohtsuki, K. Slevin
  • 雑誌名: Physica E 40 ページ: 1677-1679
  • 査読あり
• [雑誌論文] Mesoscopic Hall effect driven by chiral spin order (2007)
  • 著者名/発表者名: J. Ohe, T. Ohtsuki, B. Kramer
  • 雑誌名: Phys. Rev. B75 ページ: 245313
  • 査読あり
• [雑誌論文] Unconventional conductance plateau transitions in quantum Hall wires with spatially correlated disorder (2007)
  • 著者名/発表者名: T. Kawarabayshi, Y. Ono, T. Ohtsuki, S. Kettemann, A. Struck, B. Kramer
  • 雑誌名: Phys. Rev. B75 ページ: 235317
  • 査読あり
• [雑誌論文] Quantum Network Models and their Symmetry Properties, in "Topological Aspects of Critical Systems and Networks", ed. (2007)
  • 著者名/発表者名: T. Ohtsuki, K. Slevin K. Yakubo {\it, et al}
  • 雑誌名: World Scientific ページ: 214-219
  • 査読あり
• [雑誌論文] Spin-polarization induced by Rashba spin-orbit coupling in three-terminal devices (2006)
  • 著者名/発表者名: M. Yamamoto, K. Dittmer, B. Kramer, T. Ohtsuki
  • 雑誌名: Physica E 32 ページ: 462-465
• [雑誌論文] Quantum transport phenomena in disordered electron systems with spinorbit coupling in two dimensions and below (2006)
  • 著者名/発表者名: Y. Asada, K. Slevin, T. Ohtsuki
  • 雑誌名: Physica E 34 ページ: 228-231
  • 査読あり
• [雑誌論文] Shubnikov-de Haas effect on conductance fluctuations in two-dimensional random magnetic fields (2006)
  • 著者名/発表者名: T. Kawarabayashi, T. Ohtsuki
  • 雑誌名: Physica E 34 ページ: 104-107
  • 査読あり
• [雑誌論文] Possible Anderson transition below two dimensions in disordered systems of noninteracting electrons (2006)
  • 著者名/発表者名: Yoichi Asada, Keith Slevin, Tomi Ohtsuki
  • 雑誌名: Phys. Rev. B73 ページ: 041102 (R)
  • 査読あり
• [学会発表] Quantum Network Model and Its Application to Spin Transport (2009)
  • 著者名/発表者名: T. Ohtsuki
  • 学会等名: WCU workshop on Quantum Phases of Disordered and Correlated Systems
  • 発表場所: Pohang, Korea
  • 年月日: 2009-08-04
• [学会発表] Critical conductance distributions at the localization-delocalization transitions (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Ohtsuki
  • 学会等名: Delocalization Transition and Multifractality
  • 発表場所: Wales Univ., UK
  • 年月日: 2008-11-04
• [学会発表] Numerical estimates of critical exponents of the Anderson transition (2008)
  • 著者名/発表者名: K. Slevin
  • 学会等名: Delocalization Transition and Multifractality
  • 発表場所: Wales Univ., UK
  • 年月日: 2008-11-04
• [学会発表] Corrections to Scaling and Critical Exponents in the 2D Anderson Transition (2008)
  • 著者名/発表者名: K. Slevin
  • 学会等名: Network models in quantum physics
  • 発表場所: Jacobs University Bremen, Bremen, Germany
  • 年月日: 2008-07-23
• [図書] 新・物理学事典 (2009)
  • 著者名/発表者名: 大槻東巳
  • 総ページ数: 40/896
  • 出版者: 講談社ブルーバックス
• [備考]
  • URL: http://www.ph.sophia.ac.jp/~tomi