2004 Fiscal Year Annual Research Report
カーボンナノチューブに於けるクーロン・ブロッケイドの理論的研究
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14540302
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| Research Institution | Nara Women's University |
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Principal Investigator |
岩渕 修一 奈良女子大学, 理学部, 教授 (40294277)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
吉岡 英生 奈良女子大学, 人間文化研究科, 助教授 (40252225)
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| Keywords | カーボンナノチューブ / クーロン・ブロッケイド / 朝永-ラッティンジャー流体 / 単電子トンネリング / 単電子トランジスター / C-SET / 非フェルミ流体 |
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| Research Abstract |
昨年度まで,アイランドが1バンド朝永-ラッテインジャー流体である容量結合型微小2重トンネル接合に於けるクーロン・プロツケイドの自己無撞着な微視的理論の定式化を行ったが,今年度の実績としては,これを有限温度での取り扱いができるよう拡張を図った。主たるポイントは、以下の通りである:
(1)容量的に結合したゲート構造の存在下で帯電エネルギーおよび任意の環境インピ「ダンス牽考慮したクーロン・プロツケイドを記述するために、ゲート電荷をトンネル接合上の電荷と同じく量子力学的マクロ変数として導入し、ディラックの量子拘束理論を拡張して量子力学的マクロ変数である3種類の電荷とそれに対応する正準共益位相を同定することで系の位相ハミルトニアンを厳密に導出する。但し、この際に朝永-ラッテインジャー流体を記述するためのボリン変換法に於ける「ゼロモード」との整合性に注意し、かつコンタクト形式(バルク・コンタクト、エッジ・コンタクト)の異なった実験に対応すべく境界条件として開境界(open boundary)を考慮した定式化である。
(2)任意の温度で任意の大きさの環境インピーダンスに対する電磁場環境効果を取り扱うことが可能な理論であり、この効果をフィードバックさせてアイランドの電荷状態を自己無撞着に考慮したトンネル電流の一般的表式を与える理論となっている。
(3)帯電エネルギー、ラッテインジャーパラメター、アイランドの大きさに加え,温度をパラメターとしてこの系のトンネル伝導特性を考察した。帯電エネルギーと電位差の大小関係により電流・電圧特性の電位差および温度に対するべき依存性が見いだされるなど,実験結果をよく説明する結果が得られた。この結果は,現在投稿論文として準備中である。
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