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J-GLOBAL ID：201302269941916310   整理番号：13A1628015

非対称な量子点接触におけるスピン-1のKondo効果に関する擬似束縛状態とその確証

Quasibound states and evidence for a spin-1 Kondo effect in asymmetric quantum point contacts

著者 (3件)： ZHANG Hao (Duke Univ., North Carolina, USA) ,  WU Phillip M. (Stanford Univ., California) ,  CHANG Albert M. (Duke Univ., North Carolina, USA)
資料名： Physical Review. B. Condensed Matter and Materials Physics  (Physical Review. B. Condensed Matter and Materials Physics)
巻： 88  号： 7  ページ： 075311.1-075311.5  発行年： 2013年08月 
JST資料番号： D0746A  ISSN： 1098-0121  CODEN： PRBMDO  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： アメリカ合衆国 (USA)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 量子点接触(QPC),即ち,準1次元量子細線,のコンダクタンスは,G₀=2e²/hの単位で量子化される。この量子化は単粒子描像の枠内で理解される。つまり,状態密度が各サブバンドに関する単位コンダクタンス,G₀,を生み出す速度を相殺する。結果として,全コンダクタンスは占有されたサブバンドの数だけに依存する。しかし,0.7G₀近傍に現れる付加的な突起が,重要な相互作用物理の兆候として注目されている。この現象に関する多くの理論的提案の中で,相関効果,あるいは運動量不整合に起因する擬似束縛状態の形成が最も可能性の高い説明であると考えられている。本稿では,非対称な量子点接触におけるスピン-1のKondo効果に関する擬似束縛状態の形成とその証拠に関する研究結果を報告する。電子ビームリソグラフィー技術,Cr/Auの表面ゲートの蒸着,およびリフトオフ法によって,GaAs/AlGaAsを基本とするスプリットゲートギャップが450,300および250nmの対称なQPCおよび非対称なQPCを作製した。ゲート長で定義される見掛け上のチャンネル長は100nm~1000nmである。対称なQPCに関するコンダクタンスは,全てのゲート電圧域において明確に量子化されたプラトーを示し,バリスティック輸送を示唆している。一方,非対称なQPCでは,コンダクタンスの量子化に加えて,第一量子化プラトー以下にコンダクタンスの共鳴が観測された。チャンネル長が増大すると,このコンダクタンス共鳴の数が増すことが分かった。コンダクタンスの共鳴は電子相関を考慮すると説明される。電子相関を考慮した厳密な対角化法,スピン密度汎関数理論,および量子モンテカルロシミュレーションによって,擬似束縛状態の形成や電子相関によって誘起される障壁の形成が明らかになった。その結果として,コンダクタンスの共鳴が生じる。また,ゼロバイアスピークとKondo効果との関係も議論する。

シソーラス用語： *点接触 ,  *Kondo効果 ,  束縛状態 ,  非対称性 ,  電子ビームリソグラフィー ,  クロム ,  金 ,  微細加工 ,  *ヒ化ガリウム ,  *ヒ化ガリウムアルミニウム ,  化合物半導体 ,  半導体薄膜 ,  スピン ,  コンダクタンス ,  *量子化 ,  *バリスティック輸送 ,  量子モンテカルロ法
準シソーラス用語： *量子点接触 ,  準束縛状態 ,  リフトオフ ,  スプリットゲート

分類 (1件)： 13-15族化合物を含む半導体-半導体接合  (BM03082Y)

タイトルに関連する用語 (6件)： 非対称 ,  量子点接触 ,  スピン ,  Kondo効果 ,  擬似 ,  束縛状態