人工原子における多体波動関数と電子集団の動力学

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 23550025
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 物理化学
• 研究機関: 日本大学
• 研究代表者: 佐甲 徳栄 日本大学, 理工学部, 准教授 (60361565)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2013
• キーワード: 人工原子 / 量子ドット / フントの規則 / フェルミ孔 / 共役フェルミ孔 / 波動関数 / 配置間相互作用 / 電子相関

研究概要

少数の電子をナノスケールの人工的な低次元ポテンシャル井戸に閉じ込めた人工原子は，量子力学原理に基いて動作する次世代ナノデバイスの基本素子としての大きな役割が期待されており，その量子構造の解明は最も本質的な研究テーマである．本研究では，人工原子および自然原子における電子スピン配列を決定する「フントの規則」および電子の集団運動を規定する「角度相関」に着目し，その起源の解明に取り組んだ．そして，スピンが反平行な一重項状態の波動関数において共役フェルミ孔と呼ばれる空孔が存在することを見出し，この共役フェルミ孔の存在によってフント則の起源および角度相関の由来が説明できることを明らかにした．

研究成果

• [雑誌論文] Comparison Between Maxwell-Schroedinger and Maxwell-Newton Hybrid Simulations for Multiwell Electrostatic Potential (2014)
  • 著者名/発表者名: T. Takeuchi, S. Ohnuki, T. Sako
  • 雑誌名: IEEE Journal of Quantum Electronics 巻: vol.50 ページ: 334 - 339
  • DOI: 10.1109/JQE.2014.2310196
  • 査読あり
• [雑誌論文] Energy-Level Structure of a Confined Electron-Positron Pair in Nanostructure (2014)
  • 著者名/発表者名: T. Sako, P.-A. Hervieux
  • 雑誌名: International Journal of Physical, Nuclear Science and Engineering 巻: vol.8 ページ: 453 - 456
  • URL: http://waset.org/Publication/energy-level-structure-of-a-confined-electron-positron-pair-in-nanostructure/9997459
  • 査読あり
• [雑誌論文] Coupled Analysis of Maxwell-Schroedinger Equations by Using the Length Gauge : Harmonic Model of a Nanoplate Subjected to a 2D Electromagnetic Field (2013)
  • 著者名/発表者名: S. Ohnuki, T. Takeuchi, T. Sako, Y. Ashizawa, K. Nakagawa, M. Tanaka
  • 雑誌名: International Journal of Numerical Modelling: Electronic Networks, Devices and Fields 巻: vol.26 ページ: 533 - 544
  • DOI: 10.1002/jnm.1896
  • 査読あり
• [雑誌論文] ヘリウム様原子におけるフントの第一規則の起源 (2013)
  • 著者名/発表者名: 佐甲徳栄
  • 雑誌名: 日本物理学会誌 巻: vol.68 ページ: 358 - 365
  • URL: http://ci.nii.ac.jp/naid/110009615524
  • 査読あり
• [雑誌論文] Symmetry-breaking in the independent particle model : nature of the singular behavior of Hartree-Fock potentials (2013)
  • 著者名/発表者名: J. Paldus, T. Sako, X. Li, G.H.F. Diercksen
  • 雑誌名: Journal of Mathematical Chemistry 巻: vol.51 ページ: 427 - 450
  • DOI: 10.1007/s10910-012-0093-8
  • 査読あり
• [雑誌論文] Origin of the first Hund rule and the structure of Fermi holes in two-dimensional He-like atoms and two-electron quantum dots (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Sako, J. Paldus, A. Ichimura, G.H.F. Diercksen
  • 雑誌名: Journal of Physics B 巻: vol.45 ページ: article no.235001(13)
  • DOI: 10.1088/0953-4075/45/23/235001
  • 査読あり
• [雑誌論文] Conjugate Fermi hole and the first Hund rule (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Sako, J. Paldus, A. Ichimura, G.H.F.Diercksen
  • 雑誌名: Europhysics News 巻: vol.44 ページ: 16-17
  • URL: http://www.europhysicsnews.org/index.php?option=com_content&view=category&layout=blog&id=112&Itemid=314&lang=en_GB.utf8%2C+en_GB.UT
• [雑誌論文] Suppression of ionization probability due to Rabi oscillations in the resonance two-photon ionization of He by EUV free-electron lasers (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Sako, J. Adachi, A. Yagishita, M. Yabashi, T. Tanaka, M. Nagasono, T. Ishikawa
  • 雑誌名: Physical Review A 巻: vol.84 ページ: article no.053419(8)
  • DOI: 10.1103/PhysRevA.84.053419
  • 査読あり
• [学会発表] Angular correlation in two-electron artificial atoms (2014)
  • 著者名/発表者名: T. Sako
  • 学会等名: EMN Spring Meeting 2014
  • 発表場所: Las Vegas, USA
  • 年月日: 20140227-0302
  • 招待講演
• [学会発表] Origin of the First Hund Rule in Artificial Atoms (2013)
  • 著者名/発表者名: T. Sako
  • 学会等名: Energy Materials and Nanotechnology Meeting 2013
  • 発表場所: Chengdu, China
  • 年月日: 20131021-27
  • 招待講演
• [学会発表] He 様原子におけるフントの多重項則の起源と共役フェルミ孔 (2012)
  • 著者名/発表者名: 佐甲徳栄
  • 学会等名: 原子衝突学会改称記念式典
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2012-07-12
  • 招待講演
• [学会発表] Non-perturbative two-photon resonance ionization of Ar+ by strong EUV-FEL lights : Suppression of ionization by Rabi oscillation (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Sako
  • 学会等名: International Symposium on (e, 2e), Double Photo-ionization & Related Topics
  • 発表場所: Dublin, Ireland
  • 年月日: 2011-08-04
  • 招待講演
• [備考]
  • URL: http://www.phys.ge.cst.nihon-u.ac.jp/~sako/