二重量子アンチドットにおけるコヒーレント準粒子輸送

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前年度に実験及び解析を行った整数量子ホール領域における二重量子アンチドット研究に関して、解析を進めて最終的に論文を執筆し投稿した。本研究は、量子アンチドット間の有効トンネル結合を広範囲に制御することに成功した最初の実験である。並行して、分数量子ホール領域における量子アンチドットの実験を行うための試料を作製した。本実験の目的は、占有率2/3の分数量子ホール領域において、単一の量子アンチドットを形成し、ゼロ次元的に閉じ込められた単一の分数電荷を制御することである。アンチドット構造を形成するためにエアブリッジ構造のゲート電極を使用するが、以前はブリッジ作製後の工程で使用するレジストの影響で、ブリッジがたわむ問題が生じていた。そこで、使用するレジストの種類を変えることで、この問題の解決を試みた。その結果、非常に歩留まりよくエアブリッジゲートを作製することに成功した。この知見をもとに、分数量子ホール効果が発現するような高い移動度を持つ二次元電子系基板に、エアブリッジゲートおよびサイドゲートを作製した。アンチドット構造は直径300nmである。自身にとって分数量子ホール領域での量子アンチドットの実験は初めてであるため、エアブリッジゲートとサイドゲートの距離やブリッジ長が異なる様々なデザインの試料を基板上に作製した。予備実験として1.5 Kにおいてブリッジゲートおよびサイドゲートが所望のとおりに動作していることを確認した。また作製した様々なデザインの特性を調べることで、占有率2/3の分数量子ホール領域で量子アンチドットを形成するのに適当なデザインを選んだ。現在は、選んだ試料を希釈冷凍機温度にて測定中である。