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強相関シリコン二次元電子系における量子相転移

强关联硅二维电子系统中的量子相变

基本信息

批准号：
20029005
负责人：
岡本徹
金额：
$ 4.16万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
2008
资助国家：
日本
起止时间：
2008 至 2009
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20029005/
关键词：
低温物性表面・界面物性半導体物性強相関電子系

项目摘要

世界最高移動度を誇るSi/SiGeヘテロ接合二次元電子系試料に対して、(1)金属・絶縁体領域転移におけるサイクロトロン共鳴の実験と、(2)谷分離と量子井戸幅との関係を調べるための実験、を行った。(1) に関しては、自作した高感度ボロメータを用いて100GHzのミリ波の透過強度の磁場依存性から、サイクロトロン共鳴吸収線幅を得た。線幅から求めた散乱時間は温度の低下とともに増大し、電気抵抗から得られる散乱時間と、似通った絶対値および温度依存性を示した。100GHzにおける光子のエネルギーは、金属的振る舞いが顕著に観測される温度領域での熱エネルギーよりも高い。実験結果は、散乱時間やその金属的温度依存性が、振動電場のエネルギースケールに依存しないことを示唆する。(2) に関しては、井戸幅の異なる4つの試料に対して、磁場中の電気伝導測定を行った。まず、谷分離に相当するランダウ準位充填率ν=1での縦抵抗の極小値の温度依存性から活性化エネルギーを求めた。井戸幅4nmおよび5.3nmの試料における活性化エネルギーは、井戸幅10nmおよび20nmの試料における活性化エネルギーよりも一桁程度大きかった。こうして得られた活性化エネルギーには、電子相関による増強効果も含まれるため、谷分離エネルギーに1対1に対応させることはできないが、さらにゼーマン分離エネルギーと比較することにより、裸の谷分離エネルギーのおおよその値を得ることができた。裸の谷分離エネルギーと井戸幅との関係に関しては、シリコン中の電子スピンを量子計算に応用した場合のデゴヒーレンスの問題と関連して近年注目され、多くの計算が行われてきたが、今回初めて検証実験が行われた。

The highest mobility in the world is Si/SiGe. The highest mobility is Si/SiGe. (1)The magnetic field dependence of the transmission intensity of the 100GHz wavelength is determined by the resonance absorption amplitude. Line amplitude, dispersion time, temperature drop, electrical resistance, dispersion time, conductivity, temperature dependence 100GHz photon emission, metal vibration, temperature field, thermal emission The results show that the temperature dependence of the scattering time and the vibration electric field is dependent on the temperature of the metal. (2)The measurement of electrical conductivity in magnetic fields is carried out for samples with different amplitudes. The temperature dependence of the minimum value of the heat resistance and the activation rate of the heat resistance can be obtained by calculating the temperature of the heat resistance and the temperature of the heat resistance. The sample width of 4nm to 5.3 nm is less than the sample width of 10nm to 20nm. For example, if you want to increase the number of active cells, you can increase the number of active cells by increasing the number of cells. In recent years, many calculations have been carried out in the field of quantum computing.