量子ドット系におけスピン制御現象の研究

量子点系统中自旋控制现象的研究

• 批准号: 10138201
• 负责人: 酒井 治
• 金额: $ 0.77万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (A)
• 财政年份: 1998
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1998 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-10138201/
• 关键词: 量子ドット; トンネル効果; 近藤効果; マグネテックポーラロン; 磁性半導体

本課題では、量子ドット系のトンネル現象における近藤効果と、磁性半導体における低濃度キャリヤー媒介による磁性について調べた。量子ドット系については、数値繰り込み群法による伝導度の計算方法を発展させてきた。本年は量子ドットに存在する軌道が単一である場合の詳細な計算、及び複数の軌道の存在する効果を調べた。これをもとに最近実験が発表された量子ドット系のトンネル効果について、解析を行った。実験結果の温度、ゲート電圧依存性は単純な磁性不純物模型による伝導度の計算と定性的に良い一致を示す。伝導度のゲート電圧依存性では、電子準位を変化させるため、近藤温度自体が非常に大きく変化する。高温のクーロン振動から、極低温の近藤効果が完全である極低温域に単純に移行するのではなく、近藤温度がゲート電圧に大きく依存しているとの視点が重要であることを示した。その他に、本年度発展させた量子モンテカルロ法計算により、伝導度にたいする磁場の効果を調べた。伝導度が近藤効果により増加している場合には、磁場印加により伝導度は強く抑制される。マグネテックポーラロンに関するモンテカルロ法計算を開発した。低濃度キャリャーのときには、電子状態がスピン状態に応じて状態を敏感に変え得るため、磁化は低温で比較的急激に一度減少する特徴を示すことを指摘した。このことは、最近のIn_<0.88>Mn_<0.12>AS/AlSbの実験に良く対応している。

在这一主题中，我们研究了基于量子点的隧道现象中的昆多效应以及低浓度载体介导的磁性半导体引起的磁性。对于量子点系统，已经开发了一种使用数值重新归一化方法计算电导率的方法。今年，当量子点中存在的轨道是单个轨道时，我们研究了详细的计算以及多个轨道的效果。基于此，我们分析了最近发表的量子点系统的隧道效应，并在其中发表了实验。实验结果的温度和门电压依赖性显示了使用简单的磁杂质模型计算电导率的良好定性一致性。在电导率的栅极电压依赖性中，由于电子水平发生变化，近藤温度本身会发生很大变化。已经表明，重要的是要看到近藤温度在很大程度上取决于栅极电压，而不是简单地从高温库仑振动转移到极度低温的近距离效应非常完美的极端低温区域。此外，我们使用今年开发的量子蒙特卡洛方法计算研究了磁场对电导率的影响。当电导率由于近核效应而增加时，通过施加磁场会严重抑制电导率。我们开发了Magnetec极化子的Monte Carlo方法计算。有人指出，在低浓度载体中，可以根据自旋状态敏感地改变电子状态，因此磁化强度在低温下显示出一个GO的速度相对较快。这很好地对应于最近的IN_ <0.88> Mn_ <0.12> AS/ALSB实验。

项目成果

Ryousuke Shiina: "Interplay of Fileld-Induced Multipoles in CeB_6" Journal of Physical Society of Japan. 67・3. 941-949 (1998)

Ryousuke Shiina：“CeB_6 中场致多极的相互作用”日本物理学会杂志 67・3（1998）。

Yukihiro Shimizu: "Analysis of Non-Fermi-liquid Behavior in Dilute Uranium Alloy Based on Numerical Renormalization Group Method" Journal of Magnetism and Magnetic Materials. 177-181. 316-318 (1998)

Yukihiro Shimizu：“基于数值重正化群方法的稀铀合金非费米液体行为分析”《磁性与磁性材料杂志》。