量子ドットの量子準位統計における多体効果

量子点量子级统计中的多体效应

• 批准号: 09740294
• 负责人: 江藤 幹雄
• 金额: $ 1.28万
• 依托单位: Keio University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1997
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1997 至 1998
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-09740294/
• 关键词: メゾスコピック系; 量子ドット; クーロン振動; 多体効果; 電子相関; 量子準位統計; クーロン・ブロッケード; 準位統計

本研究では、半導体量子ドット中の離散準位と多体効果の競合の問題に理論的に取り組んでいる。今年度は、(1)ドット中の少数電子系の多体状態、特に高磁場下での強い電子相関の電子状態と電気伝導特性への影響、(2)ランダム系での準位統計に対する相関効果、の考察を行った。最近のクーロン振動の実験を説明するため、2次元調和振動子型のポテンシャル中の少数電子系に対し、電子間相互作用を厳密対角化の方法で取り入れて基底状態、低励起状態を求めた。さらにその電子状態を用いて電気伝導度を計算した。高磁場下では、(i)電子がスピンをそろえて1電子準位を一つずつ占有するMaximum Density Droplet状態が、ある磁場領域において現れること、(ii)その領域は電子数の増加とともに狭くなること、(iii)さらに高磁場下では相関効果が非常に強い基底状態が現れ、その影響で伝導度が顕著に抑制されること、を明らかにした。(i),(ii)は実験結果と判定量的な一致を示し、また(iii)に関してもクーロン振動のピークの高さに着目することで観測が期待される。ランダムな量子ドット中の離散準位の分布は、ランダム行列理論の予言する準位統計からずれることが実験的に指摘されている。平均場近似やRPAの範囲の理論計算では実験結果が十分に説明できない。我々は基底状態のエネルギーに対して、クーロン相互作用の摂動計算を試み、対励起型の電子相関の寄与がランダム平均で消えずに残ること、その効果が準位絖計に質的な影響を与えること、を指摘した。新たに提案した準位分布は、定性的に実験結果と良く一致することが分かった。

In this paper, we study the theory of discrete level and multibody effect in semiconductor quantum field. In this paper, we investigate the effects of (1) multibody states of minority electron systems, electron states and electrical conductivity characteristics related to strong electrons in extremely high magnetic fields,(2) correlation effects of quasi-level statistics of minority electron systems. A description of recent developments in the field of harmonic vibration and a method for obtaining a combination of electron systems and electron interactions in a two-dimensional harmonic vibration model. The electronic state of the system is calculated using the electrical conductivity. Under high magnetic field,(i) electron Density drops,(ii) electron density drops,(iii) electron density drops,(iv) electron density drops,(v) electron density drops, (i),(ii) the agreement between the result and the determination amount is indicated, and (iii) the measurement is expected to be performed on the vibration of the vehicle. The distribution of discrete levels in the quantum system is based on the prediction of the quantum system theory. The theoretical calculation of the mean field approximation and the RPA model shows that the results are very accurate. We try to calculate the dynamic effects of the interaction between the substrate state and the excitation state, and the influence of the interaction between the substrate state and the excitation state on the electron correlation between the substrate state and the excitation state The new proposal is based on the distribution of the standard and qualitative results.

项目成果

Y.Funabashi,K.Ohtsubo,M.Eto and K.Kawamura: "Phase Relaxation and Non-Equilibrium Transport Properties through Multilevel Quontum Dot" Jpn.J.Appl.Phys.38. 388-391 (1999)

Y.Funabashi、K.Ohtsubo、M.Eto 和 K.Kawamura：“通过多级量子点的相弛豫和非平衡传输特性”Jpn.J.Appl.Phys.38。

Mikio Eto: "Anomalous Temperature Dependence of Conlomb Oscillations at Nearly Degenerate Levels" J.Phys.Soc.Jpn.66. 2244-2247 (1997)

Mikio Eto：“近简并水平上 Conlomb 振荡的反常温度依赖性”J.Phys.Soc.Jpn.66。

T.Aono, M.Eto and K.Kawamura: "Linear Conductance through Parallel Quantum Dot Dimer below the kondo Temperature" Jpn.J.Appl.Phys.38. 315-318 (1999)

T.Aono、M.Eto 和 K.Kawamura：“在近藤温度以下通过平行量子点二聚体的线性电导”Jpn.J.Appl.Phys.38。

K.Kawamura and M.Eto: "Theory of Artificial Atoms and Molecules using Semiconductor Quantum Dots" Jpn.J.Appl.Phys.38. 366-371 (1999)

K.Kawamura 和 M.Eto：“使用半导体量子点的人造原子和分子理论”Jpn.J.Appl.Phys.38。

Mikio Eto: "Numerical Studies of Trnasport Properties through Artificial Atoms and Molecules" Solid-State Electronics. 42. 1373-1377 (1998)

Mikio Eto：“通过人造原子和分子进行传输特性的数值研究”固态电子学。