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2次元系における量子多体効果に興味を持って研究している。 特に、抵抗検出を利用した高感度核磁気共鳴を用いた量子ホール系におけるスピン状態測定を行っている。 また、最近ではグラフェン、GaAs/AlGaAs系におけるプラズモン伝導を時間分解電気伝導測定を用いて調べている。


  • グラフェン、GaAs/AlGaAs系におけるプラズモン伝導
    clear
    • Resonant Edge Magnetoplasmons and Their Decay in Graphene
      N. Kumada, P. Roulleau, B. Roche, M. Hashisaka, H. Hibino, I. Petkovic, and D. C. Glattli
      Phys. Rev. Lett. 113, 266601 (2014).
    Abstract--
    グラフェンにおけるエッジマグネトプラズモン(EMP)の減衰メカニズムを調べた。 円形にエッチングされたグラフェンでのEMP共鳴周波数から、EMPの分散関係は非線形であることを示した。 また、減衰率の周波数および温度依存性からEMPの散逸メカニズムを明らかにした。 実験的に得られた減衰率は高移動度GaAs2次元系で報告されている値より小さく、グラフェンでは大きなサイクロトロンエネルギーとシャープなエッジポテンシャルによってEMPの減衰が抑制されていることを示唆している。

    • Plasmon transport and its guiding in graphene
      Norio Kumada, Romain Dubourget, Ken'ichi Sasaki, Shinichi Tanabe, Hiroki Hibino, Hiroshi Kamata, Masayuki Hashisaka, Koji Muraki, Toshimasa Fujisawa
      New J. Phys. 16, 063055 (2014).
    Abstract--
    グラフェンにおいて、ゲートによって定義した経路に沿ってプラズモンを伝搬させられることを示した。 ゲートによる導波路の利点は、ガイディング特性をゲート電圧によって変化させられることである。 実際、我々はスイッチング、ルーティングなどの操作が行えることも示した。

    • Fractionalized wave packets from an artificial Tomonaga-Luttinger liquid
      H. Kamata, N. Kumada, M. Hashisaka, K. Muraki, and T. Fujisawa
      Nature Nanotechnology 9, 177 (2014).
    Abstract--
    量子ホールエッジチャンネルにおける朝永-ラッティンジャー液体中(TLL)の伝導を時間分解測定で調べた。 これによって、TLLの特徴である電荷分断化現象を観測した。

    • Plasmon transport in graphene investigated by time-resolved electrical measurements
      N. Kumada, S. Tanabe, H. Hibino, H. Kamata, M. Hashisaka, K. Muraki, and T. Fujisawa
      Nature Commun. 4, 1363 (2013).
    Abstract--
    時間分解電気伝導測定によりグラフェンにおけるエッジマグネトプラズモン(EMP)の伝導特性を調べた。 EMPの伝搬速度は、キャリア密度、磁場、ゲートによるスクリーニングの効果を変化させることにより2桁に渡って変調可能であることを明らかにした。 また、得られた速度はハードウォールエッジポテンシャルにおけるEMP伝導の理論とよく一致した。
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    • Edge magnetoplasmon transport in gated and ungated quantum Hall systems
      N. Kumada, H. Kamata, and T. Fujisawa
      Phys. Rev. B 84, 045314 (2011).
    Abstract--
    時間分解電気伝導測定により量子ホール系におけるエッジマグネトプラズモン(EMP)の伝導特性を調べた。 EMPパルスの伝播速度、振幅、広がりを測定することにより、EMPの伝播特性にゲートが大きな影響を与えることを明らかにした。 EMPの幅は、ゲートがない試料では試料端のポテンシャル形状で決まるのに対し、ゲートがある試料では試料端状態を反映して占有率に対して振動する。 また、EMPの散乱もゲートの有無により大きく変化する。
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  • 量子ホール効果

  • 2層系ν=1量子ホール状態

  • 2層系ν=2量子ホール状態

  • 2層系ν=2/3量子ホール状態

  • 半導体中核スピン制御

  • その他のテーマ