ナノ複合系での軌道、スピン、電荷の競合が起こす電子相関現象の研究

纳米复合材料体系中轨道、自旋和电荷竞争引起的电子关联现象研究

• 批准号: 08J03880
• 负责人: 阪野 塁
• 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 JSPS Fellows
• 财政年份: 2008
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2008 至 2010
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-08J03880/
• 关键词: 量子ドット; 近藤効果; 非平衡; 量子干渉効果; 超伝導; 熱起電力; 干渉効果; ショットノイズ; 電子相関; 電気伝導

量子ドット系の近藤効果とその輸送現象について、次の2点について解析を行った。(1)アハラノブボーム量子干渉計の近藤効果特性の解析アハラノブボームリングに埋め込まれた量子ドットの干渉効果は平衡系で、量子ドットの準位位置と線幅に繰り込まれることがわかった。このことを利用して、ドットの電子状態を有効模型にマップすることで、ベーテ仮設による厳密解を適用することを可能として、系のエネルギースケールである近藤温度の厳密な計算を行い、干渉効果特性についての物理的な意味を明らかにした。このエネルギースケールは、この系の電子相関の指標となるため、今後の理論、実験研究の大きな指針となる。(2)低バイアス定常状態の非平衡近藤効果による輸送の量子揺らぎの解析非平衡輸送に現れる電子相関揺らぎ特性を、ショットノイズと完全計数統計を利用して解析を行った。特に繰り込まれた摂動論や繰り込み群による数値計算、厳密解、フェルミ液体論などの場の理論的手法を利用して、信頼の高い解析を行うことで、電流揺らぎに現れる電子相関の普遍的性質を明らかにした。具体的に揺らぎの目安であるファノ因子の、任意のクーロン斥力と軌道縮退に対する普遍的な表式を明らかにした。さらに、計数統計を用いることで、電流揺らぎの確率分布を導出した。本研究では非平衡定常状態の電子相関の厳密な取り扱いを、行った。これはより非平衡性が高い系にある普遍性の調べるため研究の端緒となる研究である。さらに、近年の実験技術の向上により、ナノ系のノイズ測定が活発に行われ始めている。本研究はその研究に重要な指針を与えるものである。

我们分析了量子点系统中有关近藤效应及其转运现象的以下两个点。 （1）分析Ahalanob-bohm量子干涉仪的近藤效应特征，发现嵌入在Ahalanob-bohm环中的量子点的干扰效应被周期性地重定向到量子点的水平位置和线宽度。使用此功能，我们使使用Bete的临时能量尺度应用精确解决方案通过将点的电子状态映射到有效模型中，并且我们对系统的能量尺度进行了严格的昆多温度计算，以阐明干扰效应特征的物理含义。这种能量量表是该系统电子相关性的指标，并且是未来理论和实验研究的重要指南。 （2）使用SHOT噪声和完美的计数统计数据分析了由低偏置稳态非平衡临近效应引起的量子波动在非平衡运输中出现的电子相关性波动特性。特别是，通过使用重新归一化的扰动理论使用高度可靠的分析，使用重新归一化的组，精确的溶液和费米液体理论计算，我们揭示了当前波动中出现的电子相关性的普遍特性。我们已经确定了Fano因子的通用表达，这是任何库仑抑制和轨道变性的具体指标。此外，通过使用计数统计来得出电流波动的概率分布。在这项研究中，我们严格处理了非平衡稳态中的电子相关性。这是研究具有较高非平衡系统系统通用性的研究的起点。此外，随着实验技术的最新改进，基于纳米的噪声测量已开始积极进行。这项研究为研究提供了重要的指导。

项目成果

Tunneling Spectroscopy of Andreev Energy Levels in a Quantum Dot Coupled to a Superconductor

• DOI: 10.1103/physrevlett.104.076805
• 发表时间: 2010-02-19
• 期刊: PHYSICAL REVIEW LETTERS
• 影响因子: 8.6
• 作者: Deacon, R. S.;Tanaka, Y.;Tarucha, S.
• 通讯作者: Tarucha, S.

Three-orbital Kondo effect in single quantum dot system with plural electrons

多电子单量子点系统中的三轨道近藤效应

• 发表时间: 2008
• 期刊: Journal of Physical Society of Japan 77
• 作者: T. Kita;他3名
• 通讯作者: 他3名

Kondo-enhanced Andreev transport in single self-assembled InAs quantum dots contacted with normal and superconducting leads

• DOI: 10.1103/physrevb.81.121308
• 发表时间: 2010-03-01
• 期刊: PHYSICAL REVIEW B
• 影响因子: 3.7
• 作者: Deacon, R. S.;Tanaka, Y.;Tarucha, S.
• 通讯作者: Tarucha, S.

近藤状態にある量子ドットにおける非平衡電流揺らぎ

近藤态量子点的非平衡电流涨落

• 发表时间: 2011
• 作者: 山内祥晃;関口康爾;知田健作;荒川智紀;中村秀司;小林研介;小野輝男;藤井達也;阪野塁
• 通讯作者: 阪野塁

Shot noise of the orbital Kondo effect in quantum dot systems with the particle-hole symmetry

具有粒子空穴对称性的量子点系统中轨道近藤效应的散粒噪声

• 发表时间: 2010
• 作者: Rui Sakano;Tatsuya Fujii
• 通讯作者: Tatsuya Fujii