グラフェン系の特異な量子輸送現象

2009 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 19540332
• 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: 物性Ⅰ
• 研究機関: 東京工業大学
• 研究代表者: 安藤 恒也 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 教授 (90011725)
• 研究期間 (年度): 2007 – 2009
• キーワード: グラファイト / カーボンナノチューブ / トポロジカル異常 / ベリー位相 / 反磁性

研究概要

グラフェンが示す通常の2次元電子系とは異なったさまざまな量子輸送現象について理論的な予言を行うことを目的として研究を行った.トポロジカル異常による反磁性帯磁率の特異性を解明するため,不規則性の効果と多層グラフェンへの拡張,空間変動磁場への拡張を行った.弱磁場でのホール効果,弱局在効果と磁気抵抗の理論を完成させた.2層グラフェンについて,光学フォノンのフェルミ準位による変化,磁気フォノン共鳴,ゲート電界効果の重要性を明らかにし,層間電荷移動に伴う光吸収スペクトルを予言した.これらの予言は最近の実験でも確かめられ始めている.

研究成果

• [雑誌論文] Optical response of finite-length carbon nanotubes (2009)
  • 著者名/発表者名: T. Nakanishi, T. Ando
  • 雑誌名: J. Phys. Soc. Jpn. 78 ページ: 114708/1-9
  • 査読あり
• [雑誌論文] The electronic properties of graphene and carbon nanotube (2009)
  • 著者名/発表者名: T. Ando
  • 雑誌名: NPG Asia Mater 1 ページ: 17-21
  • 査読あり
• [雑誌論文] Optical absorption by interlayer density excitations in bilayer graphene (2009)
  • 著者名/発表者名: T. Ando, M. Koshino
  • 雑誌名: J. Phys. Soc. Jpn. 78 ページ: 104716/1-7
  • 査読あり
• [雑誌論文] Family effects on excitons in semiconducting carbon nanotubes (2009)
  • 著者名/発表者名: T. Ando
  • 雑誌名: J. Phys. Soc. Jpn. 78 ページ: 104703/1-9
  • 査読あり
• [雑誌論文] Weak-field Hall effect in graphene calculated within self-consistent Born approximation (2009)
  • 著者名/発表者名: T. Fukuzawa, M. Koshino, T. Ando
  • 雑誌名: J. Phys. Soc. Jpn. 78 ページ: 094714/1-7
  • 査読あり
• [雑誌論文] Electronic structures and optical absorption of multilayer graphenes (2009)
  • 著者名/発表者名: M. Koshino, T. Ando
  • 雑誌名: Solid State Commun. 149 ページ: 1123-1127
  • 査読あり
• [雑誌論文] Magnetic field screening and mirror-ing in graphene (2009)
  • 著者名/発表者名: M. Koshino, Y. Arimura, T. Ando
  • 雑誌名: Phys. Rev. Lett. 102 ページ: 177203/1-4
  • 査読あり
• [雑誌論文] Field effects on optical phonons in bilayer graphene (2009)
  • 著者名/発表者名: T. Ando, M. Koshino
  • 雑誌名: J. Phys. Soc. Jpn. 78 ページ: 034709/1-8
  • 査読あり
• [雑誌論文] Physics of graphene: Zero-mode anomalies and roles of symmetry (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Ando
  • 雑誌名: Prog. Theor. Phys. Suppl. 176 ページ: 203-226
  • 査読あり
• [雑誌論文] Theory of excitons in carbon nanotubes (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Ando, S. Uryu
  • 雑誌名: Phys. Stat. Sol. C 6 ページ: 173-180
  • 査読あり
• [雑誌論文] Excitonic two-photon absorption in semiconducting carbon nanotubes within an effectivemass approximation (2008)
  • 著者名/発表者名: S. Uryu, H. Ajiki, T. Ando
  • 雑誌名: Phys. Rev. B 77 ページ: 115414/1-6
  • 査読あり
• [雑誌論文] Electric and magnetic response of multiwall carbon nanotubes (2008)
  • 著者名/発表者名: M. Yamamoto, M. Koshino, T. Ando
  • 雑誌名: J. Phys. Soc. Jpn. 77 ページ: 084705/1-9
  • 査読あり
• [雑誌論文] Excitons in metallic carbon nanotubes with Aharonov-Bohm flux (2008)
  • 著者名/発表者名: S. Uryu, T. Ando
  • 雑誌名: Phys. Rev. B 77 ページ: 205407/1-9
  • 査読あり
• [雑誌論文] Zone-boundary phonon in graphene and nanotube (2008)
  • 著者名/発表者名: H. Suzuura, T. Ando
  • 雑誌名: J. Phys. Soc. Jpn. 77 ページ: 044703/1-11
  • 査読あり
• [雑誌論文] Magneto-optical properties of multilayer graphenes (2008)
  • 著者名/発表者名: M. Koshino, T. Ando
  • 雑誌名: Phys. Rev. B 77 ページ: 115313/1-8
  • 査読あり
• [雑誌論文] Conductance between two scanning-tunneling-microscopy probes in carbon nanotubes (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Nakanishi, T. Ando
  • 雑誌名: J. Phys. Soc. Jpn. 77 ページ: 024703/1-6
  • 査読あり
• [雑誌論文] Optical phonon tuned by Fermi level in carbon nanotubes (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Ando
  • 雑誌名: J. Phys. Soc. Jpn. 77 ページ: 014707/1-9
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effects of symmetry crossover in quantum transport in graphene and nanotube (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Ando
  • 雑誌名: Phil. Trans. Roy. Soc. A 366 ページ: 221-229
  • 査読あり
• [雑誌論文] Weak localization in grapheen (2007)
  • 著者名/発表者名: V.I. Falko, K. Kechedzhi, E. McCann, B.L. Altshuler, H. Suzuura, T. Ando
  • 雑誌名: Solid State Commun 143 ページ: 33-38
  • 査読あり
• [雑誌論文] Electronic intertube transfer in double-wall carbon nanotubes with impurities: Tightbinding calculation (2007)
  • 著者名/発表者名: S. Uryu, T. Ando
  • 雑誌名: Phys. Rev. B 76 ページ: 155434/1-8
  • 査読あり
• [学会発表] Peculiar magnetic response of graphene (2009)
  • 著者名/発表者名: T. Ando, M. Koshino, Y. Arimura, K. Asano
  • 学会等名: International Symposium on Advanced Nanodevices and Nanotechnology
  • 発表場所: Kaanapali, Maui, Hawaii, USA
  • 年月日: 20091129-20091204
• [学会発表] Theory of graphene and its multi-layers (2009)
  • 著者名/発表者名: T. Ando
  • 学会等名: International Symposium on Graphene Devices: Tchnology, Physics, and Modeling (ISGD2008), University of Aizu, Aizu-Wakamatsu
  • 発表場所: Tokyo, Japan
  • 年月日: 20091117-20081119
• [学会発表] Theory of graphene and carbon nanotubes, G-COE PICE International Symposium on Silicon Nano Devices in 2030 (2009)
  • 著者名/発表者名: T. Ando
  • 学会等名: Tokyo Institute of Technology
  • 発表場所: Japan
  • 年月日: 20091013-20091014
• [学会発表] Pseudo-spin physics in graphene (2009)
  • 著者名/発表者名: T. Ando
  • 学会等名: Symposium on Spin Manipulation in Solid State Systems
  • 発表場所: Wuerzburg, Germany
  • 年月日: 20091008-20091009
• [学会発表] Physics of graphene and its multilayers: From zero-mode anomalies to band-gap opening (2009)
  • 著者名/発表者名: T. Ando
  • 学会等名: Canada-Poland-Japan International Symposium on Semiconductor, Magentic, and Photonic Nanostructures
  • 発表場所: Wroclaw, Polarnd
  • 年月日: 20091004-20091008
• [学会発表] Electron-phonon interaction and field effects on phonons in graphene and nanotube (2009)
  • 著者名/発表者名: T. Ando
  • 学会等名: 16th International Conference on Electron Dynamics in Semiconductors, Optoelectronics, and Nanostructures (EDISON16)
  • 発表場所: Montpellier, France
  • 年月日: 20090824-20090828
• [学会発表] Graphene in magnetic fields: Singular diamagnetic response and interaction effects on cyclotron resonance (2009)
  • 著者名/発表者名: T. Ando, M. Koshino, Y. Arimura, K. Asano
  • 学会等名: Graphene Tokyo 2009
  • 発表場所: University of Tokyo, Japan
  • 年月日: 20090725-20090726
• [学会発表] Parallel and perpendicular optical absorptions in bilayer graphene (2009)
  • 著者名/発表者名: M. Koshino, T. Ando
  • 学会等名: 18th International Conference on Electronic Properties of Two-Dimensional Systems, Kobe International Conference Center
  • 発表場所: Kobe, Japan
  • 年月日: 20090719-20090724
• [学会発表] Optical properties of multilayer graphenes (2009)
  • 著者名/発表者名: M. Koshino, T. Ando
  • 学会等名: 14th International Conference on Narrow Gap Semiconductors and Systems, Sakura Hall, Tohoku University
  • 発表場所: Sendai, Japan
  • 年月日: 20090713-20090717
• [学会発表] Dynamical properties of mono- and bilayer graphene, International Workshop on Recent Progress in Graphene Research (2009)
  • 著者名/発表者名: T. Ando, M. Koshino, K. Asano
  • 学会等名: Korea Institute for Advanced Study
  • 発表場所: Seoul, Korea
  • 年月日: 20090629-20090702
• [学会発表] Optical properties of monolayer and bilayer graphene (2009)
  • 著者名/発表者名: T. Ando, M. Koshino, K. Asano
  • 学会等名: 3rd Workshop on Nanotube Optics and Nanospectroscopy
  • 発表場所: Matsushima, Japan
  • 年月日: 20090607-20090610
• [学会発表] Excitons and Aharonov-Bohm effect in carbon nanotubes (2009)
  • 著者名/発表者名: T. Ando
  • 学会等名: 215th ECS Meeting, Symposium H4- Carbon Nanotubes and Nanostructures: Applications and Devices
  • 発表場所: Hilton San Francisco, USA
  • 年月日: 20090524-20090529
• [学会発表] Theory of excitons in carbon nanotube (2009)
  • 著者名/発表者名: T. Ando, S. Uryu
  • 学会等名: International Symposium on Nanoscience and Quantum Physics, International House of Japan
  • 発表場所: Tokyo
  • 年月日: 20090223-20090225
• [学会発表] Zero-mode anomalies, symmetry crossover, and electron-phonon interaction, Okazaki Conference 2009- (2009)
  • 著者名/発表者名: T. Ando
  • 学会等名: Chemistry, Physics and Device Applications, Okazaki Conference Center
  • 発表場所: Okazaki, Japan
  • 年月日: 20090221-20090223
• [学会発表] Electronic and transport properties of graphene: Theory based on continuum models I & II (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Ando
  • 学会等名: 18th Workshop on Nanoscale and Mesoscopic Systems: Graphene Physics
  • 発表場所: POSTECH, Korea
  • 年月日: 20081205-20081206
• [学会発表] Exotic electronic properties of graphene and its multi-layers (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Ando
  • 学会等名: 5th International Symposium on Surface Science and Nanotechnology (ISSS-5), International Conference Center, Waseda University
  • 発表場所: Tokyo, Japan
  • 年月日: 20081109-20081113
• [学会発表] Physics of graphene (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Ando
  • 学会等名: The 2008 Asian Conference on Nanoscience and Nanotechnology (AsiaNANO2008)
  • 発表場所: Biopolis, Singapore
  • 年月日: 20081103-20081107
• [学会発表] Electron transport in graphene mono and multi-layers (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Ando
  • 学会等名: The 4th Vacuum and Surface Sciences Conference of Asia and Australia (VASSCAA-4)
  • 発表場所: Kunibiki Messe, Matsue, Japan
  • 年月日: 20081028-20081031
• [学会発表] Theory of quantum transport in graphene and nanotubes (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Ando
  • 学会等名: ICTP Conference Graphene Week 2008
  • 発表場所: Trieste, Italy
  • 年月日: 20080825-20080829
• [学会発表] Physics of graphene: Zero-mode anomaly (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Ando
  • 学会等名: symmetry crossover, and electron- phonon interaction, Graphene Canada 2008, Banff Centre for Conferences
  • 発表場所: Banff, Canada
  • 年月日: 20080214-20080219
• [図書] 21世紀の物質科学 (2008)
  • 著者名/発表者名: 安藤恒也
  • 総ページ数: 110-121
  • 出版者: 培風館
• [図書] Role of the Aharonov-Bohm phase in the optical properties of carbon nanotubes, Carbon Nanotubes: Advanced Topics in the Synthesis (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Ando
  • 総ページ数: 229-250
• [図書] カーボンナノチューブと量子効果 (2007)
  • 著者名/発表者名: 安藤恒也, 中西毅
  • 総ページ数: 74
  • 出版者: 岩波書店
• [備考]
  • URL: http://www.stat.phys.titech.ac.jp/ando/