長田研究室
准教授
長田 俊人
助教
鴻池 貴子
研究室ホームページへ低次元電子系やディラック電子系の量子伝導。磁場中やナノ空間構造中の電子系、あるいは内部自由度を持つ電子系が示す新しい電子状態や伝導現象の探索・解明・制御に関する研究を行う。バンド構造の特異性、擬スピン内部自由度、電子軌道・磁束（電子渦）配置・系の空間構造（トポロジー）の間の整合性に関連した量子効果・幾何効果・多体効果に興味がある。研究対象はグラフェン（単原子層グラファイト）や有機導体などの低次元結晶、MBE法やEBリソグラフィー法を用いて作製した半導体・超伝導体の人工ナノ構造である。全磁場方位依存性の精密計測、小型パルス磁石による強磁場計測、MEMS素子による微細計測など、低温強磁場下の電気的・磁気的・熱的測定を主な実験手段とする。最近はグラフェンや有機導体中に見られる相対論的ディラック電子の量子伝導に関する研究を集中的に行っている。
単層グラフェン/２層グラフェン接合素子。単層グラフェン側と2層グラフェン側が共に異なるトポロジカル数を持つ量子ホール状態になると、接合境界には両者のエッジ状態が混成した界面伝導チャネルが「バルク・エッジ対応」を満たすように形成される。
多層ディラック電子系の量子ホール強磁性状態。結晶側面にはスピンの異なる各層のn=0ランダウ準位のエッジ状態が逆方向に周回するヘリカル表面状態が形成され、永久スピン流を運ぶ。層状有機ディラック電子系α-(BEDT-TTF)2I3においてヘリカル表面状態の存在を実験的に確認した。Latest Highlights
Research Subject
- グラフェンおよびゼロギャップ有機導体におけるディラック電子系の量子伝導
- 層状物質の角度依存磁気伝導と層間コヒーレンス
- 多層量子ホール系におけるカイラル表面状態の量子伝導
- 低次元有機導体の磁場中電荷およびスピン密度波状態
- 電場磁場中ブロッホ電子系におけるカオスと電気伝導
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2012
1.
Observation of Angle-Dependent Stark Cyclotron Resonance in a Layered Organic Conductor: A. Kumagai, T. Konoike, K. Uchida and T. Osada, J. Phys. Soc. Jpn. 81 (2012) 023708/1-4.
2.
Specific Heat of the Multilayered Massless Dirac Fermion System: T. Konoike, K. Uchida and T. Osada, J. Phys. Soc. Jpn. 81 (2012) 043601/1-4.
3.
Magnetotransport in organic Dirac fermion system at the quantum limit: Interlayer Hall effect and surface transport via helical edge states: T. Osada, Phys. Status Solidi B 249 (2012) 962-966.
2011
4.
Anomalous Interlayer Hall Effect in Multilayer Massless Dirac Fermion System at the Quantum Limit: T. Osada, J. Phys. Soc. Jpn. 80 (2011) 033708/1-4.
5.
「単層／２層グラフェンヘテロ接合における量子ホール効果と端状態」 佃 明, Department of applied Physics, University of Tokyo (2011).