研究室メンバー
| 加藤 岳生 | 准教授 | kato_at_issp.u-tokyo.ac.jp |
| 玉谷 知裕 | JSTさきがけ研究員（専任） | tamaya_at_issp.u-tokyo.ac.jp |
| 山 正樹 | D3 | yama_at_issp.u-tokyo.ac.jp |
| 石川 卓門 | D3 | takuto-ishikawa_at_issp.u-tokyo.ac.jp |
| 佐藤 哲也 | D2 | satotetsuya_at_issp.u-tokyo.ac.jp |
| 山田 耕史 | D2(社会人入学) | yamada-koji_at_g.ecc.u-tokyo.ac.jp |
| 西村 直樹 | D1 | n.nishimura_at_issp.u-tokyo.ac.jp |
| 村林 史啓 | M2 | fumi1263_at_g.ecc.u-tokyo.ac.jp |
| 奥山 竜司 | M1 | okuyama-ryuji17_at_g.ecc.u-tokyo.ac.jp |
| 江口 浩子 | 秘書 | eguchi_at_issp.u-tokyo.ac.jp |
最近の研究から
加藤研究室では、メゾスコピック系というミクロとマクロの狭間でみられる系の非平衡輸送特性を主な研究対象とした理論研究を行っています。最近ではスピントロニクスの理論研究も活発に行なっています。少し前の研究成果はこちらをご覧ください。
ラッティンジャー流体への単一電子注入
ローレンツ型電圧パルスを電子が１個分含まれるように励起すると、余計なホール励起を発生させることなく一電子注入が可能である。これをLevitonパルスという。これまでパルスの生成は相互作用のない電子系を用いて考察されてきたが、本研究では相互作用電子系（ラッティンジャー液体）への拡張を行った。電子間相互作用がある場合でもLevitonパルスは過剰電流ノイズを抑制することを示した。さらに一次元電子系とリードの境界におけるアンドレーエフ反射現象とその検出法も議論した。Minimal AC injection into Carbon Nanotubes, K. Fukuzawa, T. Kato, T. Jonckheere, J. Rech, T. Martin, Phys. Rev. B 108, 125307 (2023). [Preprint: arXiv:2307.11943].
光浮上技術と強磁性共鳴を用いた微粒子の高速回転駆動
アインシュタイン-ド・ハース効果に代表されるようにスピン角運動量は磁気回転結合を通じて剛体回転の角運動量に変換することができる。光ピンセットを代表とする光浮遊技術を用いて、強磁性共鳴を利用した強磁性微粒子の高速回転現象を提案した。高速回転によりバーネット効果も誘起され、圧力やマイクロ波振幅が特定の条件を満たすと非線形分岐現象が生じることを示した。さらに回転速度のゆらぎから、磁化が格子に渡す角運動量の単位が求められることも明らかにした。Gyromagnetic bifurcation in a levitated ferromagnetic particle, T. Sato, T. Kato, Daigo Oue, and M. Matsuo, Phys. Rev. B 107, L180406 (2023). [Preprint: arXiv:2202.02461]. Quantum fluctuation in rotation velocity of a levitated magnetic particle, T. Sato, D. Oue, M. Matsuo, T. Kato, Phys. Rev. B 108, 094428 (2023). [Preprint: arXiv:2306.12193].
２次元電子系へのスピンポンピング
２次元電子系におけるスピンから電荷への変換現象として逆エーデルシュタイン効果が知られている。これまでスピンポンピングと逆エーデルシュタイン効果を組み合わせた電流生成について実験研究が盛んに行われてきたが、微視的理論は未整備のままであった。本研究では強磁性絶縁体からラシュバ型スピン軌道相互作用とドレッセルハウス型スピン軌道相互作用が共存する二次元電子ガスへのスピンポンピングを定式化し、共鳴周波数依存性や磁化方位依存性を議論した。Theory of inverse Rashba-Edelstein effect induced by spin pumping into a two-dimensional electron gas, M. Yama, M. Matsuo, and T. Kato, Phys. Rev. B 108, 144430 (2023). [Preprint: arXiv:2305.13953].