化合物半導体結合量子井戸構造における量子電子輸送現象とジョセフソン効果

化合物半导体耦合量子阱结构中的量子电子输运现象和约瑟夫森效应

• 批准号: 07227203
• 负责人: 大野 英男
• 金额: $ 1.22万
• 依托单位: Tohoku 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: 1995
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1995 至 1996
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-07227203/
• 关键词: 結合量子井戸構造; 分数量子ホール効果; ジョセフソン効果; 化合物半導体; GaAs; AlGaAs; 分子線エピタキシ

本研究は、結合量子井戸の量子電子輸送現象をとりあげ、高移動度を有する結合2重量子井戸構造の結晶成長と、2層の電子系それぞれに独立にコンタクトを有する素子の製作を行い、それを用いて低温・強磁場中での2層の2次元電子系の輸送現象を明らかにすることを目的としている。本年度の研究では、分子線エピタキシによる結晶成長と測定用デバイス作製装置の製作、さらにデバイスの試作を行い、低温・高磁場下のヘテロ構造の測定準備を進めた。具体的には、2層の電子層それぞれにオーミックコンタクトを取るためにフロントゲートとバックゲートを使って上と下のチャネルをそれぞれ切るデバイス構造を作製するプロセスを開発し、実際にフロント、バックゲートの動作を確認した。また低温で高移動度(50万cm^2/Vs)を有する試料について、希釈冷凍器つき超伝導磁石で8mK、14.5Tまでの測定を行い2重量子井戸構造でで分数量子ホール効果の観測されることを確認した。

In this study, quantum electron transport phenomena in combination with quantum wells and high mobility have been studied. Crystal growth in combination with two-dimensional quantum well structures, two-layer electron systems, and independent electron systems have been studied. Transport phenomena in two-layer two-dimensional electron systems at low temperatures and high magnetic fields have been studied. This year's research has been carried out on the preparation of equipment for the measurement of crystal growth, the trial operation of crystal growth, and the preparation of crystal structure measurement at low temperature and high magnetic field. Specifically, the electronic layer of the second and third layers was opened, and the operation of the electronic layer was confirmed. The temperature and mobility (500,000 cm^2/Vs) of the sample were measured at 8mK and 14.5 T in the refrigerator. The measurement results of the fractional quantum well structure were confirmed.

项目成果

Z.F.Ezawa: "Josephson phenomena and quantum ferromagnetism in double-layer quantum" Phys.Rev.B. B51. 11152-11155 (1995)

Z.F.Ezawa：“双层量子中的约瑟夫森现象和量子铁磁性”Phys.Rev.B。

Z.F.Ezawa: "Josephson phenomena in bilayer quantum Hall systems" Surf.Sci. (in press). (1995)

Z.F.Ezawa：“双层量子霍尔系统中的约瑟夫森现象”Surf.Sci。

Z. F. Ezawa: "Quantum coherent phenomena in bilayer quantum Hall systems" Jpn. J. Appl. Phys.34. 4292-4294 (1995)

Z. F. Ezawa：“双层量子霍尔系统中的量子相干现象”Jpn。