2014 Fiscal Year Annual Research Report
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24540334
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| Research Institution | National Institute for Materials Science |
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Principal Investigator |
今中 康貴 独立行政法人物質・材料研究機構, その他部局等, その他 (70354371)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | サイクロトロン共鳴 / テラヘルツ光 / 強磁場 / 二次元電子系 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
今年度は、CdMnTe、InGaAsの半導体二次元電子系やグラフェン、二層グラフェン、トポロジカル結晶絶縁体といったディラック型の電子系試料に関するサイクロトロン共鳴の測定を行った。特に磁性半導体CdMnTe系では、ミリ波やサブミリ波領域で、サイクロトロン共鳴磁場前後から強磁場領域にかけてシュブニコフドハース振動に対応する透過光の振動が観測されていたが、周波数を上げて共鳴磁場を強磁場にシフトさせていくと、サイクロトロン共鳴磁場を境に振動の位相が逆転する様子が観測された。これは過去にシリコン反転層で観測されたことのある現象で、理論的にも予言されていたが、今回のようにサイクロトロン共鳴磁場を連続的に変えていくことで、システマティックにこの現象を観測したのは初めてである。InGaAs系では、幅広量子井戸構造の試料を用いて強磁場輸送測定を行ったところ、プラトーが安定化するランダウ占有率が通常とは異なる非常に奇妙な量子ホール効果を観測していたが、サイクロトロン共鳴により井戸の両界面に存在する二層電子系が実現していることを明らかにし、奇妙な量子ホール効果が起きる原因を特定することに成功した。また光ファイバーと光伝導アンテナ、テラヘルツレンズが一体となっているユニットを利用し、強磁場磁石の磁場発生空間のような狭空間に挿入可能なテラヘルツ時間領域分光システムを作成した。
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