| 研究概要 |
量子ホール系とも呼ばれる強磁場中二次元電子系は,量子ホール効果の舞台として知られている.この系では,ランダウ量子化により運動エネルギーが大きなエネルギー間隔をもって離散化されるため,クリーンな試料では(ランダウ準位占有率が整数でない場合は特に)電子間のクーロン相互作用が系の性質を支配する.この典型的なフェルミ多体系の相関効果や動的特性を追究する実験的手段として,近年は光学的な手法を用いた測定が有力な手段となってきた.特に,分数量子ホール領域におけるフォトルミネッセンスのスペクトルは,(電子に二本の磁束量子が張り付いた)複合フェルミオンのランダウ準位構造の反映を示唆するなど,興味深いデータが得られるようになってきた.こうした優れた光学測定データの蓄積と,複合フェルミオン理論における準粒子描像と光学理論との相性の良さを鑑み,強相関電子系における平均場理論の新たな潮流を生み出すべく,量子ホール系に対する複合粒子理論の定式化を進めた.その際,ゲージ場を介して相互作用する粒子系を記述する理論の堅牢さと精度を確立するために,プラズモニクス分野で話題となっている貴金属ナノ粒子を層状に周期配置した系を題材として,理論の整備を行った.これによって,系のスペクトル分析の理論を構成する要素技術を確立することができた.
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