半導体中局在二次元電子系における多体交換相互作用と磁性

半导体局域二维电子系统中的多体交换相互作用和磁性

基本信息

批准号：
09740293
负责人：
岡本徹
金额：
$ 1.86万
依托单位：
Gakushuin University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
1997
资助国家：
日本
起止时间：
1997 至 1998
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-09740293/
关键词：
二次元電子系交換相互作用

项目摘要

1. 昨年度の研究において、我々は、Si-MOSFETの2次元電子系の絶縁相における伝導およびその磁場依存性を、ウィグナー固体中の磁性を考慮したモデルで説明した(Phys.Rev.B,57(1998)9097-9107).このモデルにおいては、Si-MOSFET中の2次元電子の持つ、谷状態に関する自由度が重要な役割を演じるが、2つの谷状態間のエネルギー差について、これまで得られた知見は少ない.今年度、移動度の非常に高いSi-MOSFETの金属相におけるシュブニコフ・ドハース振動を極低温において詳細に調べることによって、谷分離エネルギーの大きさが、これまで考えていた数ケルビンよりも一桁以上小さいことが明らかになった(岡本他、投稿中).2. Si-MOSFET以外の2次元系では、東大先端研グループから提供された、Si/SiGeのへテロ接合n型試料に対して、磁気抵抗の詳細な測定を行った.この系の大きな特徴は、Si-MOSFETと比べて二桁近くの大きな移動度が得られることであり、不純物ポテンシャルの影響の少ない条件下での実験が可能となる.提供された試料は極低温での電圧および電流端子の電極抵抗が大きかったため、設備備品で基板加熱装量を購入し、熱処理を施した.これにより、未だ測定条件のより厳しい絶縁体領域での測定には至っていないものの、近年、盛んに研究されている金属領域での電子状態に関する重要な知見を得ることができた.この系でのクーロンエネルギーは非常に大きく、高温超伝導や巨大磁気抵抗が観測される強相関系と同様に、交換相互作用による磁性が重要であると考えている.

1.在去年的研究中，我们使用考虑了维格纳固体中磁性的模型解释了 Si-MOSFET 二维电子系统绝缘相的传导及其磁场依赖性（Phys.Rev.B，57（ 1998)9097-9107)。在此模型中，Si-MOSFET 中二维电子谷态的自由度起着重要作用。然而，到目前为止，人们对这两个谷态之间的能量差异知之甚少。今年，我们将对 Si-MOSFET 的金属相中的 Shubnikov-DeHaas 振荡进行详细研究，这种 Si-MOSFET 具有极高的迁移率，低温下，很明显，谷分离能的大小比几个开尔文先前认为的要小一个数量级以上（Okamoto 等人，已提交）。2。对于Si-MOSFET以外的二维系统，我们对东京大学先端科学技术研究所提供的Si/SiGe异质结n型样品进行了详细的磁阻测量。该系统的主要特点是：这意味着可以获得比Si-MOSFET高近两个数量级的迁移率，使得可以在杂质电势影响很小的条件下进行实验。电极电阻大。因此，我们从设备上购买了基板加热装置，并进行了热处理。虽然这还没有导致在测量条件更苛刻的绝缘体区域中进行测量，但可以在金属区域中进行测量，而金属区域一直在积极研究中。近年来的研究，我相信我们能够获得有关电子状态的重要知识。