研究課題
極低温・強磁場で量子ホール状態にある２次元電子系では、多体効果や様々な相互作用が顕在化し、量子ホール強磁性相、スカーミオンの励起、超微細相互作用を通じた核スピンとの相互作用など、ダイナミックで多彩な物理現象が発現する。本研究では、伝導度計測や磁気光学Kerr効果のイメージングとその時間分解計測等を主な手法として用い、量子ホール電子系のスピン偏極が示すダイナミクスとその空間分布を詳しく調べ、電子スピン緩和と電気伝導の詳細を研究するとともに、量子ホール電流の空間分布を実験的に調べてきた。平成27年度は、昨年度までに整備した希釈冷凍機温度で動作する高感度Kerrイメージング測定系を用いて１K以下での電子スピン偏極および量子ホール・ブレークダウン電流が引き起こす動的核スピン偏極とその緩和現象について、時間分解計測、空間分解計測を行ってブレークダウン電流の分布に関する知見を得た。また、光学的計測に向いている量子井戸２次元電子系の他に、一般的なGaAs/AlGaAs単一ヘテロ接合HEMT試料での電子スピンの研究をSagnac干渉計を用いて詳細に行い、ランダウ占有数3付近でのフェルミ準位の状態を光学的計測により鋭敏に検出可能であることを示した。さらに、分担者、研究協力者らとともに新しい現象の探索を目指して、量子ホール状態の電子系に光渦を照射したときの伝導度変化に関する研究、および、ＴＨｚ光照射によるスピンドメインの変化と伝導度変化に関する研究を行った。これらを、本年度に行われた２次元電子系の物理国際会議で発表した。
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 2件、 査読あり 2件) 学会発表 (15件) (うち国際学会 6件、 招待講演 1件)
Appl. Phys. Lett.
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