低次元ナノ構造における量子干渉効果と電子相関

低维纳米结构中的量子干涉效应和电子关联

• 批准号: 12740175
• 负责人: 小林 研介
• 金额: $ 1.54万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 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: 2000
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2000 至 2001
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-12740175/
• 关键词: 量子ドット; 電子の位相; 配置相互作用; コヒーレンス; ファノ効果; 近藤効果; 電子相関; 微細加工

本研究では,微細加工によって作り出されたナノ構造において,干渉効果や多体効果に起因する新しい現象を見出すことを目的としている。ナノ構造体としては,直径1ミクロン程度のリング(アハラノフボームリング)に量子ドットを埋め込んだものを用いている。量子ドットは典型的な0次元系であり,クーロン振動をはじめ多彩な現象が見つかっている。また,アハラノフ・ボーム(AB)効果と組み合わせることにより,ドットを通った伝導電子の位相の情報を知ることもできる。このように,「リング+ドット」系は電子の「粒子性」と「波動性」とが混在するような系である。本年度はこの系において,これまでに知られていない二つの新しい知見を得た。(1)非局所測定による干渉効果の増大まず,ドットがない「リング」だけで測定を行った。このリングに対して,非局所的な4端子測定を行うと,電子の干渉効果がこれまでの10倍ほどにも増大することが明らかになった。このような測定方法を適用したのは本研究が初めてであり,それによる干渉効果の増大は,これまでの理論では予言されていなかった。この現象の解明は,電子の干渉性がなぜ失われていくのか,という量子力学の基本問題に多くの示唆を与えるものと期待している。(2)ファノ効果の発見次に「リング+ドット」での実験を行い,ファノ効果を見出した。これはリング内の連続状態にある電子と、ドット内の離散準位にある電子との「配置間相互作用」によって生じる効果であり,数多くの物理系で知られているが,ナノ構造においては本研究が初めての観測である。しかも,この系は多くの点で制御可能であり,ファノ効果の検証実験としてはこれまでで最良のものである。以上のように,本年度は「リング+ドット」系において新しい二つの知見が得られた。これらは二つとも今後のメゾスコピック系の物理の発展に寄与するものと考えられる。

In this study, the new phenomenon of micromachining and multi-body effect was discovered. The diameter of the structure is 1 mm, and the diameter of the structure is 1 mm. The quantum dot is a typical <$0 dimensional system, and the vibration of the quantum dot is colorful. The information on the phase of the conduction electron is known. The term "particle" and "volatility" refer to the "particle" and "volatility" of electrons. This year, we have a new understanding of the system. (1)The results of non-local measurements are increased, and the results are determined by the "separation" method. The electronic interference results in a 10-fold increase in the number of terminals measured in the non-office. The method of determination is applicable to this study. This phenomenon is explained, the interference of electrons is lost, and the fundamental problems of quantum mechanics are explained and expected. (2)The results of the study are shown in the following paragraphs: For example, the electron and electron in the discrete level of the interior of the structure are related to the interaction between the configurations. This is the best way to control the situation. As mentioned above, this year's "release + release" is a new development. The development of physics in the future will be discussed in detail.

项目成果

K.Kobayashi, et al.: "Reduction of Quantum Decoherence in Non-Local Resistance Measurement"Microelectronic Engineering. (印刷中).

K. Kobayashi 等人：“非局部电阻测量中量子退相干的减少”微电子工程（正在出版）。

K.Kobayashi, et al.: "Observation of an Enhanced Aharonov-Bohm Effect"Journal of Physics and Chemistry of Solids. (印刷中).

K. Kobayashi 等人：“增强阿哈罗诺夫-玻姆效应的观察”《固体物理与化学杂志》（正在出版）。

K.Kobayashi et al.: "Quantum Coherence and Decoherence, Proc. ISQM-Tokyo'01"Observation-Dependent Decoherence in an Allaronov-Bohm Ring(印刷中).

K. Kobayashi 等人：“Quantum Coherence and Decoherence, Proc. ISQM-Tokyo01”Allaronov-Bohm 环中的观测相关退相干（正在印刷中）。