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, Department of Physics near Equilibrium, Kubo Linear Answer Theory, Onsager-Casimir Relation, Representative, Quite Good Understanding, etc.その Party で、この枠组みを超えたUnbalanced field におけるGeneral なlaw を见つけ出し、Unbalanced system をQuantitative に description し よ う と い う み も long-term practice わ れ て い る が, な だ unified understanding は ら れ て い な い.そのような中, in recent years, "揺らぎのtheorem" and the law of calling ばれる are paying attention to を bath びている. The Second Law of Thermodynamics (The Law of Increase in Thermodynamics) The quantitative description of the broken れを and the establishment of the theorem of the non-equilibrium system においても厳に are established.この「揺らぎのTheorem」はこれまでコロイド particle を is proved by いたclassical においてのみ検され、The wave nature of matter is strong and it shows the な system of quantum mechanics. In this study, the "揺らぎのtheorem" and the semi-quantitative establishment of the N-type system governed by quantum mechanics are shown. We are researching the use of semiconductor secondary electronics systems to produce microscopic circuits with a diameter of about 500nm.アハラノフ・ボームリングにバイアス电姧をIncaし,そこに流れるcurrentと电曑音をmeasurementした.これらをPolynomial によってfittingし、The relationship between each coefficient is べた. As a result, the "揺らぎのtheorem" is based on the idea of ​​a proportional relationship between the coefficients and a semi-quantitative consistency.また、この研究をさらに入めることによって、この Department The reversibility of においてMicroscopic が宝たれていることをしめした. The above result is that the "Theorem of the Quantum Mechanics System" is established and it 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