ISSP - The institute for Solid State Physics

Organization
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加藤研究室
准教授
加藤 岳生
助教
阪野 塁
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ナノスケール素子の量子輸送特性について、さまざまな手法を使った理論研究を行っている。この研究分野は古くからメゾスコピック系と呼ばれ、電子の量子力学的な性質に着目した研究が活発に行われてきた。最近では、非平衡多体現象・ショットノイズ・高速駆動現象・スピントロニクスなどの新しい視点で研究が進展しており、本研究室ではこれらの進展に対応して、非平衡統計力学や量子力学基礎論、多体電子論などを援用した理論研究を行っている。最近の研究例としては、時間依存外場下のナノスケール素子の伝導特性、フォノン系の熱輸送現象における多体効果、量子ドット系における近藤効果の非平衡輸送特性、などがある。 本研究室では上記の理論研究のほか、多体効果や非平衡現象に関する幅広い研究テーマも取り扱っている。最近の研究例としては、分子性導体におけるガラス的挙動や進化ゲーム理論における遷移現象などがある。物性研究所内の実験グループとの共同研究も進めている。

上図:Hong-Ou-Mandel型 二電子衝突実験の模式図。2つの量子ドットからそれぞれ注入された電子は、エッジ状態を経由して、中央の量子ポイントコンタクトで衝突する。下図:衝突後、2つの電子が同じエッジ状態に散乱する確率Pを波束の到着時間差Δtの関数として計算した結果。
上図:交流外場下でのゼロバイアス電流ノイズ(実線)および有効温度Teffで評価された平衡電流ノイズ(破線)の外場強度依存性。量子干渉効果による振動が見られる。挿入図(左):モデルの模式図。挿入図(右):有効温度Teffの外場強度依存性。

研究テーマ

  1. メゾスコピック系における輸送特性
  2. 電子間相互作用の強い系の量子輸送理論
  3. 非平衡統計力学・量子観測理論の基礎理論