量子ドットの物理(計算物理,第40回 物性若手夏の学校(1995年度),講義ノート)

Abstract

半導体微細加工技術の発展にともない、電子の位相緩和長や平均自由行程よりも小さい微細構造中の2次元電子系(量子ドット)のコンダクタンスが測定されるようになってきた。量子ドットのコンダクタンスの揺らぎは、量子ドットの境界での電子の散乱による量子干渉効果によって決まる。このような現象は、第一近似として、ポテンシャル散乱の一体問題としてモデル化される。このモデルを数値的に解く方法の一つに、第1章で解説する再帰的グリーン関数法がある。再帰的グリーン関数法による計算結果は、実験結果の解釈の基礎となるものだが、それだけでは不十分だ。実際の量子ドットでは、位相緩和と呼ばれる多体効果によって量子干渉効果が弱められるからだ。そこで、第2章では、位相緩和とは何か、どのような原理によって起こるのかについて考察する。第3章では、実際に量子ドット中でどのくらいの頻度で位相緩和が起きるのかを説明する理論を紹介し、この理論と実験結果の比較を行う。