微小接合におけるトンネル時間の研究

微结隧道时间的研究

• 批准号: 07227218
• 负责人: 上田 正仁
• 金额: $ 0.32万
• 依托单位: Hiroshima University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 1995
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1995 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-07227218/
• 关键词: トンネル; 微小接合; メゾスコピック

サブミクロンサイズの大きさの微小トンネル接合を用いて電流や電子を一電子のレベルで人工制御しようとする研究が、室温動作をも視野にいれて行われている。ところが、単一電子デバイスを室温で動作させるためには、接合の帯電エネルギー(すなわち、一電子当たりの静電エネルギー)をleV程度にしなければならず、これは上に述べたトンネル時間からエネルギーと時間の不確定性関係を用いて計算されたエネルギースケールと同じオーダーになる。従って、室温動作が可能な単一電子デバイスの動作特性はトンネル時間と切り離して考えることができないと予想される。このことは、トンネリングのダイナミックスをまじめに取り扱わなければならないことを意味する。我々は、このような問題意識に立って、帯電効果とトンネル時間の関係の研究を行ってきたが、本年度はトンネルレートを実時間でセルフコンシステントに計算する方法の開拓を行った。また、コヒーレントに振動する電場中でのトンネリングの問題を考察した。これはトンネル時間に関するButtiker-Landauer理論での量子力学的変調への拡張となっている。

目前正在研究使用亚微米尺寸的隧道结在单电子水平上人为地控制电流和电子，以实现室温操作。然而，为了在室温下操作单电子器件，结的充电能量（即每个电子的静电能量）必须在 leV 量级，这是根据上面提到的隧道时间计算出来的。与使用时间不确定性关系计算的能量尺度具有相同的量级。因此，预计能够在室温下工作的单电子器件的工作特性不能与隧道时间分开考虑。这意味着必须认真对待隧道掘进的动力学。考虑到这个问题，我们一直在研究充电效应与隧道时间之间的关系，今年我们开发了一种实时自洽计算隧道速率的方法。我们还考虑了相干振荡电场中的隧道问题。这是巴特克-兰道尔隧道时间理论到量子力学调制的延伸。

项目成果

M. Ueda: "Transfer-energy-dependent escape ratc of slections influences by dynamical flux fields" Physical Review B. 52. 16776-16783 (1995)

M. Ueda：“动态通量场影响的选择的传递能量依赖逃逸率”物理评论 B. 52. 16776-16783 (1995)

F. Guinea: "Asymptotic tunneling conductance in Luttinger liquids" Europhysics Letters. 30. 561-566 (1995)

F.几内亚：“Luttinger 液体中的渐近隧道电导”欧洲物理学快报。