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2010 年度 実績報告書

2層系分数量子ホール状態における巨視的量子コヒーレンスの検証

研究課題

研究課題/領域番号 21740236
研究機関兵庫医科大学

研究代表者

福田 昭  兵庫医科大学, 医学部, 准教授 (70360633)

キーワード量子ホール効果 / 分数 / 量子コヒーレンス
研究概要

本年度は、京都大学・低温物質科学研究センターにおける15Tまでの高磁場発生用超伝導磁石を含む希釈冷凍機を用いて、トランスポート測定による分数量子ホール領域での新規な量子相の探索を継続して行った。半導体試料は、京都大学のクリーンルームでデバイス化を行った。さらに、2層の電子面のそれぞれに独立に電気的なコンタクトを取れるゲート電極の配置(2層独立コンタクト)を持つ新しいデバイス化技術の開発に引き続き取り組んだ。希釈冷凍機にデバイス化された2層系量子ホール試料を取り付け、トランスポート測定を行った。今年度は、主にトンネリング・エネルギーが1Kと非常に小さい試料を用いて、総電子密度・電子密度差を変化させ、活性化エネルギーを測定することにより、2層系ν=1及び1/3量子ホール状態について詳細に調べた。2層系ν=1量子ホール状態について、面内磁場を印加することにより、整合-非整合相転移点付近で、ソリトン格子相と見られる活性化エネルギーの極小がわずかに存在することを見出した。さらに、2重量子井戸構造を持つ半導体試料を用いて、ν=2/3量子ホール状態の動的核スピン偏極についても探索を行った。また、兵庫医科大学においても、量子ホール効果測定を行うためのGM冷凍機の運転を行い、3K程度の極低温環境の創出に成功した。

  • 研究成果

    (13件)

すべて 2010 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (8件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Activation study of collective excitations of the soliton-lattice phase in the ν=1 double-layer quantum Hall state2010

    • 著者名/発表者名
      D.Terasawa, S.Kozumi, A.Fukuda, M.Morino, K.Iwata, Z.F.Ezawa, A.Sawada, N.Kumada, Y.Hirayama
    • 雑誌名

      Phys.Rev.B

      巻: 81 ページ: 073303(1-4)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Activation energy gap of the layer-imbalanced bilayer ν=1/3 quantum Hall states2010

    • 著者名/発表者名
      A.Fukuda, T.Sekikawa, K.Iwata, Y.Ogasawara, T.Arai, Z.F.Ezawa, A.Sawada
    • 雑誌名

      Physica E

      巻: 42 ページ: 1046-1049

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Anisotropy of Magnetoresistance Hysteresis around the ν=2/3 Quantum Hall State in Tilted Magnetic Field2010

    • 著者名/発表者名
      Kazuki Iwata, Masayuki Morino, Akira Fukuda, Norio Kumada, Zyun F.Ezawa, Yoshiro Hirayama, Anju Sawada
    • 雑誌名

      J.Phys.Soc.Japan

      巻: 79 ページ: 123701(1-4)

    • 査読あり
  • [学会発表] 2層系量子ホール状態における核スピン制御の可能性2010

    • 著者名/発表者名
      寺澤大樹, 津田是文, Nguyen Minh-Hai, 鄭仰東, 福田昭, 澤田安樹
    • 学会等名
      第15回半導体スピン工学の基礎と応用(PASPS-15)半導体スピントロニクスの展開
    • 発表場所
      筑波大学
    • 年月日
      2010-12-21
  • [学会発表] 2層ν=2/3量子ホール系の基底状態と励起エネルギーの観察2010

    • 著者名/発表者名
      鄭仰東, 森川智喜, 福田昭, 津田是文, 澤田安樹
    • 学会等名
      日本物理学会 2010年秋季大会
    • 発表場所
      大阪府立大学
    • 年月日
      2010-09-25
  • [学会発表] 二層系ν=4/3量子ホール状態におけるヒステリシスの観測2010

    • 著者名/発表者名
      津田是文, Nguyen Minh-Hai, 福田昭, 寺澤大樹, 小笠原良晃, 岩田一樹, 澤田安樹
    • 学会等名
      日本物理学会 2010年秋季大会
    • 発表場所
      大阪府立大学
    • 年月日
      2010-09-24
  • [学会発表] Observation of the magnetoresistance hysteresis caused by the dynamic nuclear polarization around the ν=4/3 and ν=2/3 bilayer quantum Hall effects2010

    • 著者名/発表者名
      S.Tsuda, A.Fukuda, Y.D.Zheng, T.Morikawa, T.Arai, A.Sawada
    • 学会等名
      The 6th International Conference on the Physics and Applications of Spin Related Phenomena in Semiconductors (PASPS-VI)
    • 発表場所
      Univ.of Tokyo, Tokyo
    • 年月日
      2010-08-02
  • [学会発表] Activation study of the ν=1/3 bilayer quantum Hall states in the vicinity of single layer limit2010

    • 著者名/発表者名
      A.Fukuda, T.Sekikawa, K.Iwata, Y.Ogasawara, Y.D.Zheng, T.Morikawa, S.Tsuda, T.Arai, Z.F.Ezawa, A.Sawada
    • 学会等名
      19th International Conference on the Application of High Magnetic Fields in Semiconductor Physics and Nanotechnology (HMF-19)
    • 発表場所
      Fukuoka International Congress Center, Fukuoka
    • 年月日
      2010-08-02
  • [学会発表] Comparison of the magnetoresistance hysteresis between bilayer ν=4/3 and monolayer ν=2/3 quantum Hall states2010

    • 著者名/発表者名
      S.Tsuda, A.Fukuda, Y.D.Zheng, T.Morikawa, T.Arai, A, Sawada
    • 学会等名
      19th International Conference on the Application of High Magnetic Fields in Semiconductor Physics and Nanotechnology (HMF-19)
    • 発表場所
      Fukuoka International Congress Center, Fukuoka
    • 年月日
      2010-08-02
  • [学会発表] Excited States of Spins and Pseudospins in the ν=2/3 Bilayer Quantum Hall Systems2010

    • 著者名/発表者名
      Y.D.Zheng, T.Morikawa, A.Fukuda, S.Tsuda, T.Arai, Z.F.Ezawa, A.Sawada
    • 学会等名
      30th International Conference on the Physics of Semiconductors (ICPS2010)
    • 発表場所
      COEX, Seoul
    • 年月日
      2010-07-27
  • [学会発表] Effects of the in-plane magnetic fields on excitations of the ν=1/3 bilayer quantum Hall states in the vicinity of single layer limit2010

    • 著者名/発表者名
      A.Fukuda, T.Sekikawa, K.Iwata, Y.Ogasawara, Y.D.Zheng, T.Morikawa, S.Tsuda, T.Arai, Z.F.Ezawa, A.Sawada
    • 学会等名
      30th International Conference on the Physics of Semiconductors (ICPS2010)
    • 発表場所
      COEX, Seoul
    • 年月日
      2010-07-27
  • [備考]

    • URL

      http://www.hyo-med.ac.jp/faculty/medical/course/physics/

  • [備考]

    • URL

      http://www.ltm.kyoto-u.ac.jp/teijigen/

URL: 

公開日: 2012-07-19  

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