• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 課題ページに戻る

2008 年度 実績報告書

量子ドット複合系における近藤効果とスピン制御の基礎

研究課題

研究課題/領域番号 19540345
研究機関慶應義塾大学

研究代表者

江藤 幹雄  慶應義塾大学, 理工学部, 准教授 (00221812)

キーワード量子ドット / 近藤効果 / スピンエレクトロニクス / メゾスコピック系 / 物性理論 / スピン軌道相互作用 / 量子情報処理 / 量子輸送現像
研究概要

量子ドット複合系における近藤効果、および半導体ナノ構造におけるスピン制御の理論研究を推進した。(I)Aharonov-Bohm(AB)リングに埋め込まれた量子ドットの示す近藤効果に対してスケーリング解析をおこなった。そのために、(1)ABリングと外部リードの電子状態にユニタリー変換を施し、量子ドットにトンネル結合するモードとそうでないモードに分離する、(2)前者のみを取り入れて「量子ドット+1つのリード」の等価な系に帰着させる、という計算手法を開発した。帰着したモデルにスケーリング法を適用することで、近藤温度、および電気伝導度の解析解が得られる。ABリングのサイズが小さい極限において、近藤温度はABリングを貫く磁束に著しく依存することを示した。この計算手法は、一般の量子ドット複合系に対して広く応用が可能である(J. Phys. Soc. Jpn.誌レターセクションに掲載)。現在この手法を用いて、ABリングのサイズ依存性について研究を進めている。すでにリングサイズと近藤クラウドの大小関係によって、物理量の磁束依存性が大きく変わる結果を得た(第64回日本物理学会年次大会にて発表)。(II)半導体ヘテロ構造でのアンチドット構造において、スピン軌道相互作用に起因する外因性スピンホール効果を研究した。外因性スピンホール効果とは、電子のポテンシャル散乱において、スピンの向きによって散乱方向が異なる現象である。2次元電子系に軸対称な散乱ポテンシャルがある場合のそれを、部分波展開の方法を用いて定式化した。次にアンチドットに正のゲート電圧をかけて作られる引力ポテンシャルの影響を調べた。ポテンシャルの高さを制御して共鳴散乱の条件を満たすとき、スピンホール効果が著しく増大し、数十%の大きなスピン注入を実現し得ることがわかった。

  • 研究成果

    (21件)

すべて 2009 2008 その他

すべて 雑誌論文 (8件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (12件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Magnetic-flux-dependent Kondo effect in a quantum dot embedded in an Aharonov-Bohm ring2009

    • 著者名/発表者名
      R. Yoshii, M. Eto
    • 雑誌名

      Proc. 25th International Conference on Low Temperature Physics (Amsterdam, 2008) 掲載決定

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Numerical study of Coulomb oscillation and phase shift through quantum dots in a magnetic field2009

    • 著者名/発表者名
      T. Homma, M. Eto
    • 雑誌名

      Proc. 25th International Conference on Low Temperature Physics (Amsterdam, 2008) 掲載決定

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Electrically detected phonon spectroscopy in double quantum dots2009

    • 著者名/発表者名
      A. Ueda, M. Eto
    • 雑誌名

      Proc. 25th International Conference on Low Temperature Physics (Amsterdam, 2008) 掲載決定

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Scaling Analysis for Kondo Effect in Quantum Dot Embedded in Aharonov-Bohm Ring2008

    • 著者名/発表者名
      R. Yoshii, M. Eto
    • 雑誌名

      Journal of the Physical Society of Japan 77

      ページ: 123714/1-4

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 半導体中のスピン軌道相互作用入門 (その1)2008

    • 著者名/発表者名
      江藤 幹雄
    • 雑誌名

      固体物理 43

      ページ: 145-152

  • [雑誌論文] 半導体中のスピン軌道相互作用入門 (その2)2008

    • 著者名/発表者名
      江藤 幹雄
    • 雑誌名

      固体物理 43

      ページ: 197-205

  • [雑誌論文] 国際ワークショップ : ナノスコピック輸送現象における相互作用と干渉効果 (会議だより)2008

    • 著者名/発表者名
      江藤 幹雄
    • 雑誌名

      固体物理 43

      ページ: 371-379

  • [雑誌論文] 半導体中のスピン軌道相互作用入門 (その3)2008

    • 著者名/発表者名
      江藤 幹雄
    • 雑誌名

      固体物理 43

      ページ: 397-406

  • [学会発表] ABリングに埋め込まれた量子ドットの近藤効果におけるリングサイズ依存性2009

    • 著者名/発表者名
      吉井涼輔, 江藤幹雄
    • 学会等名
      日本物理学会第64回年次大会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2009-03-28
  • [学会発表] 多端子デバイス中のアンチドットによる共鳴スピンホール効果2009

    • 著者名/発表者名
      横山知大, 江藤幹雄
    • 学会等名
      日本物理学会第64回年次大会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2009-03-27
  • [学会発表] Enhanced Spin Hall Effect by Single Antidot Potential2009

    • 著者名/発表者名
      M. Eto, T. Yokoyama
    • 学会等名
      Annual APS March Meeting 2009
    • 発表場所
      Pittsburgh (米国)
    • 年月日
      2009-03-18
  • [学会発表] Phonon Spectroscopy by Electrical Measurement in Coupled Quantum Dots2009

    • 著者名/発表者名
      A. Ueda, M. Eto
    • 学会等名
      Annual APS March Meeting 2009
    • 発表場所
      Pittsburgh (米国)
    • 年月日
      2009-03-18
  • [学会発表] Magnetic-Field Control of the Bell States Formed by Nuclear-Spins and Electron-Spins of Phosphorus in Silicon2009

    • 著者名/発表者名
      H. Morishita, H. Tanaka, K. Semba, L. S. Vlasenko, K. Sawano, Y. Shiraki, M. Eto, K. M. Itoh
    • 学会等名
      International Symposium on Nanoscale Transport and Technology
    • 発表場所
      厚木
    • 年月日
      2009-01-21
  • [学会発表] Enhanced Spin Hall Effect in Semiconductor Anti-Dot Structures2009

    • 著者名/発表者名
      M. Eto, T. Yokoyama
    • 学会等名
      International Symposium on Nanoscale Transport and Technology
    • 発表場所
      厚木
    • 年月日
      2009-01-20
  • [学会発表] Spin injection using semiconductor nanostructures with spin-orbit interaction (招待講演)2008

    • 著者名/発表者名
      M. Eto
    • 学会等名
      International Workshop on Spin Transport in Condensed Matter
    • 発表場所
      京都
    • 年月日
      2008-11-17
  • [学会発表] 半導体アンチドット構造における外因性スピンホール効果2008

    • 著者名/発表者名
      江藤幹雄
    • 学会等名
      日本物理学会2008年秋季大会
    • 発表場所
      盛岡
    • 年月日
      2008-09-22
  • [学会発表] ABリングに埋込まれた量子ドットにおける近藤効果のスケーリング解析2008

    • 著者名/発表者名
      吉井涼輔, 江藤幹雄
    • 学会等名
      日本物理学会2008年秋季大会
    • 発表場所
      盛岡
    • 年月日
      2008-09-21
  • [学会発表] Magnetic-flux-dependent Kondo effect in a quantum dot embedded in an Aharonov-Bohm ring2008

    • 著者名/発表者名
      R. Yoshii, M. Eto
    • 学会等名
      25th International Conference on Low Temperature Physics
    • 発表場所
      Amsterdam (オランダ)
    • 年月日
      2008-08-08
  • [学会発表] Numerical study of Coulomb oscillation and phase shift through quantum dots in a magnetic field2008

    • 著者名/発表者名
      T. Homma, M. Eto
    • 学会等名
      25th International Conference on Low Temperature Physics
    • 発表場所
      Amsterdam (オランダ)
    • 年月日
      2008-08-07
  • [学会発表] Electrically detected phonon spectroscopy in double quantum dots2008

    • 著者名/発表者名
      A. Ueda, M. Eto
    • 学会等名
      25th International Conference on Low Temperature Physics
    • 発表場所
      Amsterdam (オランダ)
    • 年月日
      2008-08-07
  • [備考]

    • URL

      http://www.phys.keio.ac.jp/faculty/eto/eto.html

URL: 

公開日: 2010-06-11   更新日: 2016-04-21  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi