非一様磁場中での量子輸送現象

非均匀磁场中的量子输运现象

基本信息

批准号：
05854024
负责人：
大槻東巳
金额：
$ 0.58万
依托单位：
Toho 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：
1993
资助国家：
日本
起止时间：
1993 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究では非一様磁場中での電子の輸送現象を解析した。乱れたスカラーポテンシャルが存在する系ではコンダクタンスが普遍的な揺らぎを示し、不規則性が大きくなると電気伝導度の消失(アンダーソン転移)がみられる。一方、スカラーポテンシャルが一様でもベクトルポテンシャルが乱れているため、系の並進対称性が乱れ、上述の効果が現れる可能性がある。本研究ではこの二つのことを数値計算により調べた。まず系に一様な磁場と不規則磁場を同時にかけて、不規則磁場が大きくなるにつれてコンダクタンスの振る舞いがどのように変化するかをLandauer公式により解析した。その結果、不規則磁場があまり強くない状況では一様磁場によりつくられたエッジ状態が不規則磁場によってほとんど散乱されないという結果を得た。また、不規則磁場が強い極限では伝導は拡散的になり普遍的なコンダクタンスの揺らぎが存在することを示した。この値は従来から知られているスカラーポテンシャルが乱れている場合とほぼ一致していた。また、3次元の強束縛模型のホッピングの項の位相をランダムにした模型における局在長の有限サイズスケーリング法による解析を行った。これよりこの系ではアンダーソン転移が、ベクトルポテンシャルの乱れのみで起こることを示した。このとき、転移点における局在長の発散の臨界指数は1.1程度であると評価した。この値は従来のスカラーポテンシャルが乱れている場合の1.4よりも小さく、この系が新しいユニヴァーサリティクラスに属している可能性を指摘した。

在这项研究中，我们分析了非均匀磁场中的电子传输现象。在具有无序标量势的系统中，电导表现出普遍波动，并且随着无序性的增加，电导率消失（安德森转变）。另一方面，即使标量势是均匀的，矢量势也是无序的，因此系统的平移对称性受到扰乱，可能会出现上述效应。本研究通过数值计算对这两点进行了研究。首先，我们同时对系统施加均匀磁场和随机磁场，并使用兰道尔公式分析电导行为随着随机磁场的增加如何变化。结果我们发现，当不规则磁场不是很强时，均匀磁场产生的边缘态几乎不会被不规则磁场散射。我们还表明，在强不规则磁场的限制下，传导变得弥散，并且存在普遍的电导涨落。该值几乎与传统已知的标量势无序的情况一致。我们还在三维强束缚模型中使用定位长度的有限尺寸缩放方法进行了分析，其中跳跃项的相位是随机的。这表明在该系统中，安德森转变仅由于矢量势的干扰而发生。此时，转变点处定位长度发散的临界指数估计约为1.1。当常规标量势无序时，该值小于1.4，表明该系统可能属于新的普适类。