| 研究課題/領域番号 |
61460028
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| 研究種目 |
一般研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
固体物性
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
小林 俊一 東京大学, 理学部, 教授 (90029471)
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| 研究分担者 |
小森 文夫 東京大学, 理学部, 助手 (60170388)
大塚 洋一 東京大学, 低温センター, 助教授 (50126009)
池畑 誠一郎 東京大学, 理学部, 助教授 (30107685)
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| 研究期間 (年度) |
1986 – 1988
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| キーワード | アンダーソン転移 / 金属絶縁体転移 / 臨界指数 |
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| 研究概要 |
金属中のポテンシャルの乱れが大きくなることによって電子の波動関数が局在し絶縁体に転移する、いわゆるアンダーソン転移の実験的研究は古くから行われてきたが、1979年に発表されたスケーリング理論以来、全く新しい視点にたつ研究が、主として局在が弱い領域で活発に行われ、ほとんど完全な理解が得られるに至っている。本研究は、実験の対象をより局在が強い領域に移し、絶縁体への転移の前後を詳細に調べようとするものである。
研究の対象にした系は三つである。第一は、従来より扱ってきた不純物半導体であり、第二は、これも長い経験をもつ金属微粒子の集合体である微粒子模、第三は全く新しい系である永続光伝導性をもつ半導体である。
第一の系については、Si:PとGe:Sbの二種について、金属絶縁体転移の不純物濃度領域で帯磁率を細かく調ベ、磁気的秩序の出現のような異常は見られないことがわかった。
第二の系として、表面を軽く酸化した数十Aの銅、ビスマス、およびアルミニウム微粒子の集合したものを用いた。銅を主体とする試料の結果から、磁気的散乱やスピン軌道相互作用の有無にかかわらず金属絶縁体転移の臨界指数が1であることがわかった。また、アルミニウムを主体とする試料では超伝導から非金属の移行の途中に常伝導相が出現する条件を調べた。
第三の系では、永続光伝導現象を利用して伝導電子数を制御し、単一の試料で極めて細かく電子濃度を変化させて金属絶縁体転移を調べた。その結果電気伝導度の指数は1であることがわかった。この系では非金属領域での誘電率の測定も行った。
本研究の結果をこれらの理論を用いて解析し、理論と実験の一致、不一致を明らかにした。残念ながら不一致はかなり多く、現時点の理論を全面的に指示する状況には至っていない。
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