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量子位相現象の基礎理論の開発とその新機能デバイスへの応用

量子相现象基础理论发展及其在新型功能器件中的应用

基本信息

批准号：
06238201
负责人：
小柴正則
金额：
$ 0.96万
依托单位：
Hokkaido University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
1994
资助国家：
日本
起止时间：
1994 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究では,電子波デバイスの工学的に見通しのよい解析・設計法を開発することを目的として,まず,電子波伝搬の回路論的取扱いの定式化を行った.ここでは,ヘテロ界面に斜入射する電子波を対象としているので,これまで回路論的には取り扱うことができなかった電子波導波路に対しても,その等価回路表示が可能になった.また,非対称二重量子井戸からなる電子波方向性結合器を提案し,有効質量の変化を考慮して,その結合特性を等価回路解析した結果,構造が非対称であっても完全結合長が存在し,こうした方向性結合器がフィルタ機能やスイッチング機能を有することを明らかにした.次に,電子波導波路の最も基本的な構造である3層電子波導波路を取り上げ,その完備直交モードに対する解析的表現式を与えるとともに,光導波路における完備直交モードとの相違点を明らかにし,電子波導波路に特有のモードの存在を見出した.さらに,こうした完備直交モードを利用して電子波導波路不連続による電子波の錯乱特性を評価する一方法を提示し,電子波の場合には光の場合と違って,開放形であっても原理的に放射のない電子波回路を構成し得る可能性があることを示唆した.今後は,量子井戸のみならず,量子細線構造電子波導波路や量子箱構造電子波共振器,およびこれらに外部静電場,外部静磁場,さらには交流電場が印加された場合の電子波の挙動を詳細に調査するとともに,光デバイスでは存在しないような新しい機能を有する量子位相デバイスの実現の可能性を探る.

This study aims to develop the analytical and design methods for the electronic wave propagation engineering and to formulate the theory of electronic wave propagation circuits. The electron wave is obliquely incident on the interface, and the electron wave is reflected in the circuit theory. In this paper, we propose an asymmetric double quantum well directional combiner with electron waves. We consider the variation of mass and the combination characteristics. As a result, we analyze the structure of asymmetric double quantum well directional combiner with perfect combination. Secondly, the most basic structure of electronic waveguide is three-layer electronic waveguide, and the analytical expression of complete orthogonal connection is shown in the above, and the phase opposition point of optical waveguide is shown in the above, and the existence of special connection in electronic waveguide is shown in the above. A method for evaluating the chaotic characteristics of electron waves by using the perfect orthogonal wave path is suggested. In the case of electron waves, in the case of light, in the case of open wave, the possibility of forming an electron wave loop by radiation is shown. In the future, quantum wells, quantum thin wires, electronic waveguides, and quantum boxes, electronic wave resonators, as well as external electrostatic fields, external static magnetic fields, and the movement of electronic waves in various applications such as alternating current electric fields, will be investigated in detail., we will explore the possibility of realizing quantum phase devices that have unique and new functions in optical devices.