2層2次元電子系におけるマイクロ波誘起ゼロ抵抗状態の探索

寻找两层二维电子系统中微波诱导的零电阻态

• 批准号: 20654028
• 负责人: 澤田 安樹
• 金额: $ 2.11万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
• 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-20654028/
• 关键词: 量子ホール効果; 2次元電子系; 2層系; マイクロ波; マイクロ波誘起ゼロ抵抗状態; 磁気抵抗; ホール抵抗; マクロコヒーレンス; ソリトン格子

半導体2次元電子系にマイクロ波を照射することにより、低磁場領域で、磁気抵抗がゼロになるが量子ホール状態とは異なる現象が発見された.この状態は、「マイクロ波誘起ゼロ抵抗状態」と呼ばれ、一見量子ホール状態に似た現象に見えるが、ホール抵抗は量子化されないなど、量子ホール状態とは顕著な違いが見られる。2層2次元電子系においては、擬スピン自由度が加わることにより、層間に電子密度差をつけることができるようになり、電子間の相互作用を微妙に調節することが可能となり、マイクロ波誘起ゼロ抵抗状態の理解に有用と考えられる。2層2次元電子系でマイクロ波誘起ゼロ抵抗状態を観測するための分子線エピタキシー装置を用いて成長された2層系高移動度試料をデバイス化して実験を行った.ミリケルビン温度域までの測定が可能なマイクロ波を導入が出来る希釈冷凍機を用いて,試料にかける横磁場方向を変えられるようにするために、横磁場を発生できる超伝導磁石自身を回転させる機構を作った.50GHz程度までの高周波を発生できるシンセサイザ及びネットワークアナライザを準備し、希釈冷凍機内へマイクロ波を導入するために低温用同軸ケープルを設置した。ワンターンコイルを用いてマイクロ波を照射し,磁気抵抗の誘起ゼロ抵抗状態の存在を調べた.しかし期待したゼロ抵抗状態は見出すことができなかった.2層系では誘起ゼロ抵抗状態が存在しないのか,さらに実験を進めて確認する必要がある.ワンターンコイルを用いたマイクロ波照射では均一性の良い交流電磁場を加えられないことも問題なので,今後照射方法の改善を行う.アンテナの工夫をしてさらに実験を進める予定である.また,この装置を用いて輸送現象の測定を行い成果が得られた.

Semiconductor two-dimensional electron system, radiation wave, low magnetic field, magnetic resistance, quantum state, phenomenon This state is called "wave induced resistance state" and "quantum state" is called "quantum state". 2-layer 2-dimensional electron system, the degree of freedom of the quasi-electron increases, the electron density difference between layers increases, the interaction between electrons is finely regulated, and the resistance state is possible. 2-layer 2-dimensional electron system, wave induced resistance state, molecular line resistance state, measurement, measurement, measurement The measurement of temperature domain is possible. The introduction of microwave is possible. The refrigerator is used. The transverse magnetic field direction of the sample is changed. The transverse magnetic field is generated. The superconducting magnet itself is returned. The mechanism is used. The high frequency wave is generated at the level of 50 GHz. The temperature of the refrigerator is controlled by the temperature controller. The existence of magnetic resistance induced by irradiation of magnetic waves is modulated by the presence of magnetic waves. The resistance state is expected to occur. The resistance state is induced in the 2-layer system. The resistance state exists. The resistance state is expected to occur in the 2-layer system. In order to improve the uniformity of AC electromagnetic field, the irradiation method should be improved in the future. The time for the game is fixed. This device is used to measure the transport phenomena and the results are obtained.

项目成果

Activation study of collective excitations of the soliton-lattice phase in the v=1 double-layer quantum Hall state

v=1双层量子霍尔态孤子晶格相集体激发的激活研究

• 发表时间: 2010
• 期刊: Phys.Rev.B
• 作者: D.Terasawa1;S.Kozumi;et al.
• 通讯作者: et al.

Anisotropy of Magnetoresistance Hysteresis around the v=2/3 Quantum Hall State in Tilted Magnetic Field

倾斜磁场中v=2/3量子霍尔态周围磁阻磁滞的各向异性

• 发表时间: 2010
• 期刊: J.Phys.Soc.Japan
• 作者: K.Iwata;M.Morino;et al.
• 通讯作者: et al.

2 層系量子ホール状態における磁気抵抗のマイクロ波応答

双层量子霍尔态磁阻的微波响应

• 发表时间: 2008
• 作者: 小笠原良晃;福田昭;津田是文;岩田一樹;新井敏一;関川貴史;熊田倫雄;平山祥郎;江澤潤一;澤田安樹
• 通讯作者: 澤田安樹

Activation study of collective excitations of the soliton-lattice phasein theν=1 double-layer quantum Hallstate

ν=1双层量子霍尔态孤子晶格相集体激发的激活研究

• DOI: 10.1103/physrevb.81.073303
• 发表时间: 2010
• 期刊: Phys. Rev
• 作者: D. Terasawa1;S. Kozumi;A. Fukuda;M. Morino;K. Iwata;N. Kumada;Y. Hirayama;Z. F. Ezawa;and A. Sawada
• 通讯作者: and A. Sawada

Effects of the in-plane magnetic fields on excitations of the v=1/3 bilayer quantum Hall states in the vicinity of single layer limit

面内磁场对单层极限附近 v=1/3 双层量子霍尔态激发的影响

• 发表时间: 2010
• 作者: H.Okazaki;et al;A.Fukuda
• 通讯作者: A.Fukuda