ナノサイズ系の電子相関象における軌道自由度の物理

纳米系统中电子相关现象的轨道自由度物理学

• 批准号: 06J08881
• 负责人: 阪野 塁
• 金额: $ 1.22万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2006
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2006 至 2007
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-06J08881/
• 关键词: 量子ドット; 輸送; 熱起電力; 電子相関; ナノサイズ系; 軌道自由度; メゾスコピック; 近藤効果

本研究では、ナノサイズの電子系で様々に形成される電子状態の軌道自由度によって起こる電子相関現象の解明を目的とし、研究を行った。またさらに、これらの電子相関によるナノサイズ系の熱電特性を利用したナノデバイスに関しても研究を行った。単一量子ドット系の軌道、スピン、電荷による近藤効果と、それによって起こる系の熱電特性の有限温度での特性をダイヤグラム近似法を用いて、また、低温では厳密解や射影演算子による変分法を用いることで解析を行った。これにより量子ドット系の電子相関と熱起電力の関係を明らかにし、さらに性能指数などを導出して議論を行うことで、量子ドット系の熱電バイアスとしての可能性を議論した。そこで、T字結合型量子ドットなどのように量子ドットの配置構造を工夫し量子干渉効果を利用することで強い熱起電力が得られ、新しい熱電デバイスになりうることを指摘した。また、実験グループと協力しながら、多重量子ドット系の電子相関や輸送について解析を行った。基礎的な解析として、一列に並んだ3重の量子ドット系の両端のドット中の電子に働く超交換相互作用のパラメータに依存性について、摂動論を利用して解析を行った。さらに、この3重量子ドットの近藤効果による輸送の解析を行い超交換相互作用も含めた系のパラメーター依存性について明らかにした。同様に3角形に配置した3重量子ドット系の込んだ王効果のパラメーター依存性や輸送特性についても明らかにした。

进行这项研究的目的是阐明由纳米大小电子系统中各种电子状态的轨道自由引起的电子相关现象。此外，由于这些电子相关性，我们还对利用纳米化系统的热电特性进行了研究。使用图近似方法在有限温度下分析了单个量子点系统的轨道，自旋和电荷以及所得系统的热电特性引起的近藤效应，并使用严格的溶液和差异方法在低温下使用投影仪进行分析。这阐明了量子点系统的电子相关性与热电学力之间的关系，还衍生出功绩数字和其他因素，以讨论量子点系统中热电偏置的可能性。因此，可以指出，通过设计量子点的排列结构，例如T形耦合量子点并利用量子干扰效应，可以获得强烈的热电动力，从而使其成为一种新的热电设备。此外，我们与实验组合作，分析了多个量子点系统的电子相关性和运输。作为基本分析，我们分析了使用扰动理论排列在三重量子点系统的两端的superexchange相互作用的参数的依赖性。此外，我们通过临界效应分析了这三个量子点的传输，以阐明系统的参数依赖性，包括superexchange相互作用。同样，还阐明了三角形的三个量子点系统中国王效应的参数依赖性和传输特性。

项目成果

量子ドット系の軌道近藤効果による低温での熱電特性

由于量子点系统的轨道近藤效应而具有低温热电特性

• 发表时间: 2008
• 作者: Yasuhiro Nishiyama;Masayuki Kaneda;Sadayuki Asaoka;Ryota Saito;Tadashi Mori;Takehiko Wada;Yoshihisa Inoue;Yasuhiro Nishiyama;Winadda Wongwiriyapan;石田憲弘;Winadda Wongwiriyapan;Winadda Wongwiriyapan;Takashi NISHITANI;Takashi NISHITANI;Takashi NISHITANI;Takashi NISHITANI;Akira Kikuzawa;Tsuyoshi KONISHI;Takashi NISHITANI;菊澤 明;Takashi NISHITANI;菊澤 明;Takashi NISHITANI;Akira Kikuzawa,;Takashi NISHITANI;菊澤 明;Takashi NISHITANI;菊澤 明;Takashi NISHITANI;Akira Kikuzawa;西谷 隆志;西谷 隆志;Takashi NISHITANI;西谷 隆志;Takashi NISHITANI;阪野 塁;阪野 塁;Yui NOMA;阪野塁;阪野塁;阪野 塁
• 通讯作者: 阪野 塁

Transport Properties of the Orbital Kondo Effect via Quantum Dot Systems with Plural Electrons

多电子量子点系统的轨道近藤效应的输运特性

• 发表时间: 2007
• 期刊: Phys. Stat. So1. 204
• 作者: R.Sakano;T. Kita;T. Ohashi;S. Suga and N. Kawakami
• 通讯作者: S. Suga and N. Kawakami

Thermopower of orbital Kondo effect in quantum dot systems

量子点系统中轨道近藤效应的热电势

• 发表时间: 2007
• 期刊: Journal of Magnetism and Magnetic Materials 310
• 作者: Yasuhiro Nishiyama;Masayuki Kaneda;Sadayuki Asaoka;Ryota Saito;Tadashi Mori;Takehiko Wada;Yoshihisa Inoue;Yasuhiro Nishiyama;Winadda Wongwiriyapan;石田憲弘;Winadda Wongwiriyapan;Winadda Wongwiriyapan;Takashi NISHITANI;Takashi NISHITANI;Takashi NISHITANI;Takashi NISHITANI;Akira Kikuzawa;Tsuyoshi KONISHI;Takashi NISHITANI;菊澤 明;Takashi NISHITANI;菊澤 明;Takashi NISHITANI;Akira Kikuzawa,;Takashi NISHITANI;菊澤 明;Takashi NISHITANI;菊澤 明;Takashi NISHITANI;Akira Kikuzawa;西谷 隆志;西谷 隆志;Takashi NISHITANI;西谷 隆志;Takashi NISHITANI;阪野 塁;阪野 塁;Yui NOMA;阪野塁;阪野塁
• 通讯作者: 阪野塁

Thermopower of Multiorbital Kondo Effect via Single Quantum Dot System at Finite Temperatures

有限温度下单量子点系统多轨道近藤效应的热电势

• 发表时间: 2007
• 期刊: J. Phys. Soc. Jpn. Vol.76
• 作者: R.Sakano;T. Kita and N. Kawakami
• 通讯作者: T. Kita and N. Kawakami

Enhanced thermpower of Kondo effect in side-coupled quantum dot systems

侧耦合量子点系统中近藤效应的热功率增强

• 发表时间: 2007
• 作者: Y. Tanaka;N. Kawakami and A. Oguri;R. Sakano and N. Kawakami
• 通讯作者: R. Sakano and N. Kawakami