メゾスコピック系における非平衡電流雑音を用いた電子相関の研究

介观系统中非平衡电流噪声的电子关联研究

• 批准号: 10J02714
• 负责人: 中村 秀司
• 金额: $ 0.9万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2010
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2010 至 2011
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-10J02714/
• 关键词: メゾスコピックケイ; 非平衡電流雑音; 多体効果; 揺動散逸関係; 揺らぎの定理; アハラノフ・ボーム効果

統計力学において、平衡状態近傍の物理系は、久保の線形応答理論・Onsager-Casimirの関係式などに代表されるように、相当良く理解されている。その一方で、この枠組みを超えた非平衡領域における一般的な法則を見つけ出し、非平衡系を定量的に記述しようという試みも長年行われているが、未だ統一的な理解は得られていない。そのような中、近年「揺らぎの定理」と呼ばれる法則が注目を浴びている。この「揺らぎの定理」は熱力学第二法則(エントロピー増大の法則)の破れを定量的に記述し、非平衡系においても厳密に成立する定理である。この「揺らぎの定理」はこれまでコロイド粒子を用いた古典的な系においてのみ検証され、物質の波動性が強く表れる量子力学的な系においては検証されてこなかった。本研究では、「揺らぎの定理」が量子力学の支配的な系においても半定量的に成立していることを示した。研究は半導体二次元電子系上に作製されたアハラノフ・ボームリングと呼ばれる直径500nm程度の微小なリングを用いて行った。アハラノフ・ボームリングにバイアス電圧を印加し、そこに流れる電流と電流雑音を測定した。これらを多項式によってfittingし、各係数間の関係を調べた。その結果、「揺らぎの定理」によって予想される係数間の比例関係と半定量的に一致した。また、この研究をさらに進めることによって、この系において微視的可逆性が保たれていることをしめした。以上の結果から「揺らぎの定理」が量子力学系においても成立していることを実験的に確かめた。

Statistical mechanics, equilibrium state near the physical system, Kubo's linear response theory·Onsager-Casimir relationship, representing the relationship, is well understood. The general principles of non-equilibrium systems are described quantitatively. The long-term behavior of non-equilibrium systems is not understood uniformly. In recent years, the law of "" and "" has been discussed. This theorem is a quantitative description of the second law of thermodynamics (law of increase), and a theorem for nonequilibrium systems. This "theorem of quantum mechanics" is the opposite of the classical system of quantum mechanics in which particles are used and the volatility of matter is strongly expressed. This study shows that the "theorem of quantum mechanics" is a semi-quantitative system. The research is carried out on the use of avara-frame and voice-over tiny devices with a diameter of about 500nm made on semiconductor secondary electronic systems. The current is measured by the current and the noise. The relationship between the coefficients of the polynomial is adjusted. The results of this paper,"The Theory of the Law of the Sea", are presented in the paper. The reversibility of Weishi app is guaranteed. The result of the above is that the theorem of quantum mechanics is true.

项目成果

Shot noise measurement in a non-equilibrium quantum wire in the integer quantum Hall regime

整数量子霍尔体系中非平衡量子线的散粒噪声测量

• 发表时间: 2010
• 作者: K.Chida;M.Hashisaka;Y. Yamauchi;S.Nakamura;T.Arakawa;T.Machida;K.Kobayashi;T.Ono
• 通讯作者: T.Ono

InGaAs二次元電子系に作製した量子ポイントコンタクトにおける非平衡電流雑音測定

InGaAs 二维电子系统中量子点接触的非平衡电流噪声测量

• 发表时间: 2011
• 作者: 西原禎孝;中村秀司;知田健作;荒川智紀;小林研介;小野輝男;好田誠;新田淳作
• 通讯作者: 新田淳作

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

InGaAs二次元電子系上に作製した量子ポイントコンタクトにおける電流雑音測定

InGaAs 二维电子系统量子点接触中的电流噪声测量

• 发表时间: 2011
• 作者: 中村秀司;西原禎孝;知田健作;荒川智紀;関口康爾;千葉大地;小林研介;小野輝男;好田誠;新田淳作
• 通讯作者: 新田淳作

トンネル磁気抵抗素子におけるショット雑音及び1/f雑音測定

隧道磁阻元件中的散粒噪声和 1/f 噪声测量

• 发表时间: 2010
• 作者: 荒川智紀;関口康爾;中村秀司;知田健作;西原禎考;千葉大地;小林研介;小野輝男;福島章雄;湯浅新治
• 通讯作者: 湯浅新治