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金属と磁気絶縁体の接合によって新たに生じる磁気抵抗（スピンホール磁気抵抗）は、磁性体の磁化の向きの情報を検知する有力な手法として長年注目されてきた。本研究では、スピン磁気抵抗の微視的理論を構築し、その温度依存性が磁性体中のマグノンの生成・消...

メソスコピック素子における断熱ポンピング現象は時間に依存する量子輸送現象のなかで基本的な現象である。ポンピング性能(単位時間当たりのポンピング量)を最大にするためには、非断熱効果が無視できる駆動速度の上限(=制限速度)より十分に小さい駆動速...

量子ドットと電子浴間の結合強度が十分に大きな振幅で駆動されるときに生じる断熱電荷ポンピングに着目し、理論研究を行った。一回の操作でポンプされる電子数が０から１の間の値に収束して量子化することを理論的に示し、量子化する値が電子浴のバンド構造に...

超伝導量子ビットと伝送線路を組み合わせた超伝導回路において、量子臨界現象が生じる回路の作成方法を理論的に提案した。提案した超伝導回路にマイクロ波を照射させると、マイクロ波散乱の反射率に量子臨界現象を反映した特徴的な周波数依存性が現れることを...

固体中における高次高調波発生のメカニズムを理解するために、強い光による電子の駆動現象を理論的に考察し、現在広く用いられている半古典模型(3ステップ模型)では記述できない新しい量子特性を予言する理論を構築した。固体中での強い光によって生じるサ...

プラズモニクスの分野では、近年、グラフェンやトポロジカル絶縁体といった新しい物質を用いたプラズモニクスが注目を集めている。特に注目を集めているのがワイル半金属を用いたプラズモニクスである。ワイル半金属は線形なエネルギー分散を持つトポロジカル...

微小複合系における量子縺れの研究には主に２つの方向性がある。１つは量子縺れ状態の生成を制御するための素子の研究で、量子コンピューターや量子暗号などを実現する鍵となる。もうひとつは、量子多体効果の形成を制御し、多体効果を量子縺れの観点から調べ...

超伝導体中では熱励起した準粒子を介してスピン輸送が可能であり、スピン緩和長が長く、散逸の少ないスピントロニクス素子への応用が期待されている。ごく最近になって、強磁性絶縁体から超伝導体へのスピン注入実験が行われるようになった。そこで強磁性絶縁...

量子ドット系における断熱電荷ポンピング(2つの電極の電位や温度をゆっくりと断熱的に動かす時に電荷が電極間を運ばれる現象)は、電流標準や単一電子生成実験などで応用されており、多くの研究が行われてきた。本研究では、任意の大きさの電子間相互作用に...

カイラルp波超伝導体は，時間反転対称性が破れた非従来型超伝導であり，多くの理論研究が行われてきた．超伝導体中にドメイン構造をつくるが，外部パラメータによってドメイン壁を制御できると応用上有用である。本研究では，カイラルp波超伝導体の細線に外...