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2013 年度 実績報告書

量子ドット・ナノ物質系における強相関電子による量子輸送の理論的研究

研究課題

研究課題/領域番号 23540375
研究機関大阪市立大学

研究代表者

小栗 章  大阪市立大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (10204166)

キーワード近藤効果 / 強相関電子系 / 量子ドット / 非平衡電流 / ショットノイズ / 超伝導 / 物性理論 / Green関数
研究概要

最終年である2013年度も、主題である量子ドットやナノ物質系における近藤効果を中心とした電子相関の効果に関する研究を精力的に進め、以下箇条書きで示す通り、大きなな進展があった。
(1) N重に縮退した軌道を持つ量子不純物系に対する解析的なアプローチとして、我々は1/(N-1)展開法の定式化を行い、これまでのFermi準位近くの低エネルギー領域における有効性を示してきたが、2013年度にはGreen関数の振動数ω依存性の計算を1/(N-1)の次最強発散項までの計算を実行し、高エネルギー側のサブピークの構造の電子間斥力、および軌道数による依存性の詳細を明らかにし国内外の学会で発表した。
(2) 相互作用のある不純物Anderson模型の高バイアス極限、および高温極限におけるGreen関数の厳密解を導いた。我々は、これらの極限ではKeldysh形式と等価である熱的場の理論が、非平衡状態に関する見通しの良い描像を与え、Green関数を含めた3種類の相関関数の運動方程式が高エネルギーの極限で閉じることを示した。以前の結果[A.Oguri, Phys.Rev.B 64, 153305 (2001)]と合わせて、低バイアス、および高バイアスの両極限の振る舞いが我々の結果から明らかなった。
(3) 超伝導リードに接続された量子ドット系に関しては、内外で盛んに実験も発展をみせている。我々は、3角形3重量子ドッド系に2つの超伝導リードを1つ常伝導リードが接続された場合の基底状態のゲート電圧依存性を数値くりこみ群を用いて調べた。その結果から、3角形構造特有の軌道縮退、磁性、超伝導近接効果の競合により量子相転移がおこり、転移点近くの振る舞いが常伝導リードとの接続の大きさにより敏感に依存することが示された。この内容の詳細に関しては、日本物理学年会において報告を行った。

  • 研究成果

    (13件)

すべて 2014 2013

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (10件)

  • [雑誌論文] Exact interacting Green's function for the Anderson impurity at high bias voltages2013

    • 著者名/発表者名
      A. Oguri, and Rui Sakano
    • 雑誌名

      Phys. Rev. B

      巻: 87 ページ: 155424, 全11ページ

    • DOI

      10.1103/PhysRevB.88.155424

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 1/(N-1) expansion approach to full counting statistics for the SU(N) Anderson model2013

    • 著者名/発表者名
      A. Oguri, and Rui Sakano
    • 雑誌名

      Journal of the Korean Physical Society

      巻: 63 ページ: 423-427

    • DOI

      10.3938/jkps.63.423

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 1/(N-1) expansion for an SU(N) impurity Anderson model: a new large-N scheme based on a perturbation theory in U2013

    • 著者名/発表者名
      A. Oguri, Rui Sakano, and Tatsuya Fujii
    • 雑誌名

      Low-Dimensional Functional Materials, edited by R. Egger, D. Matrasulov, and K. Rakhimov (Springer, Dordrecht, The Netherlands)

      巻: NATO Science Series B ページ: 165-178

    • DOI

      ISBN:978-9400766662

    • 査読あり
  • [学会発表] 超伝導リードに接続された3角形3重量子ドットの 量子相転移と基底状態の性質2014

    • 著者名/発表者名
      佐藤 泉,小栗 章
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      東海大学 湘南キャンパス
    • 年月日
      20140328-20140328
  • [学会発表] SU(N)近藤効果の1/(N-1)展開による研究: Green関数のω依存性に対する軌道縮退の効果2014

    • 著者名/発表者名
      粟根 美由紀,小栗 章
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      東海大学 湘南キャンパス
    • 年月日
      20140328-20140328
  • [学会発表] バイアスを印加された近藤量子ドットのスピンカレント揺らぎ2014

    • 著者名/発表者名
      阪野 塁,小栗 章
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      東海大学 湘南キャンパス
    • 年月日
      20140328-20140328
  • [学会発表] Double expansion with respect to U and 1/(N-1) for an SU(N) impurity Anderson model2014

    • 著者名/発表者名
      A. Oguri and M. Awane
    • 学会等名
      American Physical Society March Meeting
    • 発表場所
      Denver, USA
    • 年月日
      2014-03-03
  • [学会発表] 軌道縮退Anderson模型の1/(N-1)展開: 量子ドット系の動的相関関数 I2013

    • 著者名/発表者名
      粟根 美由紀,小栗 章
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      徳島大学
    • 年月日
      20130927-20130927
  • [学会発表] 軌道縮退Anderson模型の1/(N-1)展開: 量子ドット系の動的相関関数 II2013

    • 著者名/発表者名
      小栗 章,粟根 美由紀
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      徳島大学
    • 年月日
      20130927-20130927
  • [学会発表] Correlation functions of an Anderson impurity at high energies2013

    • 著者名/発表者名
      A. Oguri and Rui Sakano
    • 学会等名
      International Conference on Strongly Correlated Electron Systems
    • 発表場所
      Ito International Research Center, The University of Tokyo
    • 年月日
      20130806-20130806
  • [学会発表] Cross-correlation of Nonequilibrium Current through a Quantum Dot with a Hund’s Rule Exchange Coupling2013

    • 著者名/発表者名
      Rui Sakano, A. Oguri, Y. Nishikawa, and A. C. Hewson
    • 学会等名
      International Conference on Strongly Correlated Electron Systems
    • 発表場所
      Ito International Research Center, The University of Tokyo
    • 年月日
      20130806-20130806
  • [学会発表] S=1近藤ドットにおける電流のスピン・軌道チャネル間相関2013

    • 著者名/発表者名
      阪野塁, 小栗章, 西川裕規, A. C. Hewson
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      徳島大学
    • 年月日
      2013-09-27
  • [学会発表] 近藤ドットによる電流中のエンタグルメ生成とベル型不等式2013

    • 著者名/発表者名
      阪野塁, 小栗章, 西川裕規, A. C. Hewson, 加藤岳生
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      徳島大学
    • 年月日
      2013-09-27

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公開日: 2015-05-28  

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