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Nonequilibrium states of low-dimensional quasiparticles in a mesoscopic quantum Hall system

介观量子霍尔系统中低维准粒子的非平衡态

基本信息

批准号：
19H05603
负责人：
藤澤利正
金额：
$ 127.71万
依托单位：
Tokyo Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (S)
财政年份：
2019
资助国家：
日本
起止时间：
2019-06-26 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19H05603/
关键词：
低次元準粒子メゾスコピック量子ホール系

项目摘要

本課題「メゾスコピック量子ホール系の低次元準粒子制御と非平衡現象」では、強磁場中の半導体ヘテロ構造を用い、機能的量子素子の集積化であるメゾスコピック量子ホール系を形成し、一次元系準粒子（プラズモン・スピノン等）、二次元系準粒子（分数電荷・スカーミオン等）の非平衡現象を探求し、量子ホール熱機関やトポロジカル量子工学への応用指針を得ることを目標としている。具体的には、一次元系準粒子の非相反伝導を利用して、整数・分数量子ホール領域での朝永ラッティンジャー流体の伝導制御を行い、量子化熱伝導・量子ホール熱機関の実現を目指している。また、二次元系準粒子のブレーディングなどの制御技術の確立を念頭に、量子アンチドットによる少数準粒子の制御、超高速走査型偏光分光顕微鏡による準粒子ダイナミクス、準粒子のトンネル過程の解明を進めている。令和４年度は、量子ホール系のエッジおよびバルクにおける多彩な輸送現象について研究を進めた。実験研究では、整数・分数量子ホール領域における電流と熱流を運ぶ固有モードの理解が進み、量子ポイント接合によって複数チャネルにおける熱分配制御に成功し、ホットエレクトロンが非熱的な朝永ラッティンジャー液体に変化する現象を見出し、レーザー走査による熱輸送イメージング技術を開発するとともに、三重量子アンチドットの量子状態制御の知見を得るなど、多くの成果に至っている。理論研究では、熱力学的状態変化における密度行列の非対角要素を解析し、ワッサースタイン計量を定義するなどの成果を得ている。さらに、世界最高制度の電流アンプを開発し、トポロジカル系を用いた共振器量子電気力学に向けた研究を開始するなど、当初の計画を超えた研究にも着手している。

This topic is "Low-dimensional quasi-particle control and non-equilibrium phenomenon of quantum ホール system", semiconductors in strong magnetic fieldsヘテロ structure を use い, functional quantum elements の integration であるメゾスコピック quantum ホール system を formation し, one-dimensional Non-equilibrium phenomena of system quasiparticles (プラズモン・スピノン, etc.) and two-dimensional quasiparticles (fractional charge・スカーミオン, etc.) Like the search, the quantum thermal mechanism, the quantum engineering, the pointer, the target, the target. Concrete には, one-dimensional quasi-particle non-reverse directing and utilization して, integer/fractional quantum ホール domain でのTomonaga ラッティンジャーfluid の伝guidance control を行い, quantized heat 伝gui・quantum ホールheat mechanism の実appear している.また, two-dimensional quasiparticle のブレーディングなどのcontrol technology のをthought に, quantum アンチドットによる minority quasiparticlesのControl, ultra-high-speed walk-through polarizing spectroscopy micromirror による quasiparticle ダイナミクス, quasiparticle のトンネル process no explanation を enter めている. In the 4th year of Reiwa, research on the quantum transport phenomenon of the quantum teleportation system was carried out.実験研究では、Integer・Fractional Quantum ホール Domain におけるCurrent and Heat Flow をOperation ぶInherent モードのUnderstanding が Advance み、Quantumポイント Joining によって plural チャネルにおけるheat distribution control に Success し, ホットエレクトロンが non-heat な朝The phenomenon of permanent change of the liquid into liquid has been revealed, and the heat transfer technology of the liquid has been opened.発するとともに, triple quantum アンチドットのquantum state control のknowledge をget るなど, 多くのachievement に到っている. Theoretical research, thermodynamic state change, non-convolutional element analysis of density rows, and measurement of thermodynamics, definition of results, etc.さらに, the world's highest system of current アンプを开発し, トポロジカルsystem を用いた resonator quantum The research on electromechanics has been started, and the original plan has been researched and started.

项目成果

期刊论文数量（118）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Spectroscopic study on hot-electron transport in a quantum Hall edge channel

量子霍尔边缘通道中热电子输运的光谱研究

DOI：
发表时间：
2019
期刊：
影响因子：
0
作者：
T. Ota;S. Akiyama;T. Hirasawa;M. Hashisaka;K. Muraki;and T. Fujisawa
通讯作者：
and T. Fujisawa

時間分解顕微分光法を用いた量子ホール系における荷電励起子ダイナミクスの研究

使用时间分辨显微光谱研究量子霍尔系统中的带电激子动力学

DOI：
发表时间：
2019
期刊：
影响因子：
0
作者：
松浦雅広;神山晃範;Moore John;間野高明;野田武司;遊佐剛
通讯作者：
遊佐剛

量子ポイント接合を用いた量子ホールエッジチャネルの熱輸送制御

使用量子点结的量子孔边缘通道的热传输控制

DOI：
发表时间：
2020
期刊：
影响因子：
0
作者：
小沼亮太;Chaojing Lin;秦徳郎;平澤太一;秋保貴史;村木康二;藤澤利正,
通讯作者：
藤澤利正,

Anisotropic expansion of drifting spin helices in GaAs quantum wells

GaAs量子阱中漂移自旋螺旋的各向异性膨胀

DOI：
10.1103/physrevb.103.035429
发表时间：
2021
期刊：
Physical Review B
影响因子：
3.7
作者：
Anghel S.;Poshakinskiy A. V.;Schiller K.;Passmann F.;Ruppert C.;Tarasenko S. A.;Yusa G.;Mano T.;Noda T.;Betz M.
通讯作者：
Betz M.

量子ホールプラズモン共振器と二重量子ドットの結合系におけるプラズモン支援トンネル

量子霍尔等离子体谐振器和双量子点耦合系统中的等离子体辅助隧道效应