2017 Fiscal Year Research-status Report
場の量子論の局所物理量による量子電気伝導現象の理論的研究
| Project/Area Number |
17K04982
|
|---|
| Research Institution | Kyoto University |
|---|
Principal Investigator |
瀬波 大土 京都大学, 工学研究科, 講師 (40431770)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2021-03-31
|
| Keywords | 局所抵抗 / スピン渦 / スピントルク / カイラリティ |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
ナノ材料の電気伝導現象をこれまでこれまで量子力学に基づいて解析されてきた量子電気伝導現象を、量子力学の上位理論である場の量子論に基づいて研究を行った。場の量子論では物理量の運動方程式に局所的な新たな概念を与えることが知られており、その関係式に基づいて量子電気伝導現象を調べることで、新たなブレークスルーを起こせると期待している。具体的には、定常電流を伴う炭素材料における電気伝導現象、特にスピンが電気伝導と関わる現象について局所物理量を用いた研究を行った。
局所的なコンダクタンスとLandauer 公式の結果を比較する研究を行った。局所的なコンダクタンスはオームの法則を局所的な概念に置き換えたものである。分子エレクトロニクス材料として期待されるベンゼンジチオール(BDT) を例として、同様な傾向を示すことと、局所的な電気伝導特性を評価することができるという有用性を示した。
定常電流中の力の釣り合いについての研究も行った。定常電流に対しては駆動力であるローレンツ力と拮抗する力が必要である。例えばドルーデ模型では緩和時間でパラメータ化された摩擦項がある。場の量子論にはテンション力が存在し、定常電気伝導でもローレンツ力と相殺していることと、テンション力は摩擦力と異なり運動量には比例しないことが知られている。テンション力とローレンツ力の釣り合いについて局所誘電率の観点から研究を行った。
スピン偏極した電流についての研究も行った。定常電流中のスピン渦と電流の間の関係についての理論的予言を行い。それを平面構造を持つ炭素材料に対する数値計算から確認した。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
平成29年度に予定されていた研究計画のすべてを順調に進められている。
|
| Strategy for Future Research Activity |
研究計画通りに順調に進められているので、今後もその方針で進める。
|
