小栗 章 (オグリ アキラ)

OGURI Akira

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職名

教授

研究室所在地

杉本キャンパス

取得学位 【 表示 / 非表示

  • 名古屋大学 -  理学博士

研究分野 【 表示 / 非表示

固体物性I(光物性・半導体・誘電体), 固体物性II(磁性・金属・低温), 物性一般(含基礎論)

研究歴 【 表示 / 非表示

  • 量子ドット系の近藤効果

    (国内共同研究)

    研究課題キーワード:  メゾスコピック系、電子相関、近藤効果

  • 非平衝系の量子輸送

    (国内共同研究)

    研究課題キーワード:  量子輸送現象、非平衝系

  • 強相関電子系の理論

    (機関内共同研究)

    研究課題キーワード:  強相関電子系

担当教育概要 【 表示 / 非表示

  • 統計力学2・統計力学2演習: 現代物理学2 現代科学と人間 量子統計力学II<院>

所属学協会 【 表示 / 非表示

  • 日本物理学会

現在の職務 【 表示 / 非表示

  • 大阪市立大学   理学研究科   数物系専攻   教授  

職務経歴 【 表示 / 非表示

  • 1994年
     
     

      大阪市立大学 理学研究科  

  • 1988年
    -
    1993年

      名古屋大学 工学研究科  

出身大学院 【 表示 / 非表示

  •  
    -
    1988年

    名古屋大学  理学研究科  物理学専攻  博士課程

出身学校 【 表示 / 非表示

  •  
    -
    1983年

    北海道大学  工学部  電子工学

 

論文 【 表示 / 非表示

  • Fermi liquid theory for nonlinear transport through a multilevel Anderson impurity

    Yoshimichi Teratani, Rui Sakano, and Akira Oguri

    Physical Review Letters  125   216801-1 - 216801-6 2020年11月  [査読有り]

    DOI arXiv

  • Field-induced SU(4) to SU(2) Kondo crossover in a half-filling nanotube dot: spectral and finite-temperature properties

    Yoshimichi Teratani, Rui Sakano, and Akira Oguri

    Physical Review B  102   165106-1 - 165106-23 2020年10月  [査読有り]

    DOI

  • Three-body correlations in nonlinear response of correlated quantum liquid

    T. Hata, Y. Teratani, T. Arakawa, S. Lee, M. Ferrier, R. Deblock, R. Sakano, A. Oguri and K. Kobayashi

    (プレプリント) DOI:10.21203/rs.3.rs-91730/v1  2020年10月

    DOI

  • Three Body Correlations in a Non-equilibrium Current through an SU(N) Anderson Impurity at Arbitrary Fillings

    Yoshimichi Teratani, and Akira Oguri

    JPS Conf. Proc.  30   011175-1 - 011175-6 2020年04月  [査読有り]

  • Effects of Tunnel-coupling Asymmetries on Fermi-liquid Transport through an Anderson Impurity

    Kazuhiko Tsutsumi, Yoshimichi Teratani, Akira Oguri, and Rui Sakano.

    JPS Conf. Proc.  30   011174-1 - 011174-6 2020年04月  [査読有り]

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書籍等出版物 【 表示 / 非表示

  • Andreev tunneling through an interacting quantum dot: Numerical renormalization group approach

    Yoichi Tanaka, Norio Kawakami, and Akira Oguri (担当: 監修 )

    AIP Conference Proceedings  2007年

その他記事(Misc) 【 表示 / 非表示

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講演・口頭発表等 【 表示 / 非表示

  • Effects of three-body correlations on nonlinear current noise through an N-level Anderson impurity: NRG and large N studies

    Yoshimichi Teratani, Akira Ogur, and , Rui Sakano

    American Physical Society March Meeting (ONLINE)  2021年03月 

  • 非平衡近藤効果のFermi流体論:三体相関による補正,

    小栗章

    日本物理学会 (オンライン開催)  2021年03月 

  • 非対称なトンネル結合を持つ SU(4)量子ドット系における3体Fermi流体補正,

    堤和彦, 寺谷義道, 阪野塁, 小栗章,

    日本物理学会 (オンライン開催)  2021年03月 

  • 三重量子ドット系における非局所Andreev散乱の数値くりこみ群による研究,

    橋本将史, 寺谷義道, 小栗章, 山田康博, 田中洋一,

    日本物理学会 (オンライン開催)  2021年03月 

  • 斥力U無限大不純物Anderson模型における高次Fermi流体補正,

    和氣康平,寺谷義道,小栗章,阪野塁

    日本物理学会 (オンライン開催)  2021年03月 

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科研費(文科省・学振)獲得実績 【 表示 / 非表示

  • メゾ・ナノスケール系における量子凝縮相の多電子相関と電流ゆらぎに関する理論的研究

    研究課題/領域番号:18K03495  基盤研究(C) 代表者

    研究期間:

    2018年04月
    -
    2023年03月
     

  • メゾスコピック系における非平衡スピン輸送の微視的理解とその制御

    研究課題/領域番号:26220711  基盤研究(S) 分担者・その他

    研究期間:

    2014年05月
    -
    2019年03月
     

    分担者・その他:江藤 幹雄, 小栗 章, 内海 裕洋, 加藤 岳生

     概要を見る

    微細加工技術を駆使して作製される固体素子は、印加電圧によって平衡状態から極端な非平衡状態までを連続的に制御することが可能であり、非平衡量子多体系を定量的に取り扱うことのできる理想的な舞台である。本年度、小林・小栗・阪野らは、カーボンナノチューブに作製した人工原子を用いた研究を行った。電気伝導測定および電流雑音測定によってSU(4) 近藤状態とSU(2) 近藤状態のそれぞれについて、有効電荷を高精度で検出し、さらに、ウィルソン比も求めた。また、これらの量が、数値くりこみ群による結果と高い精度で一致することも実証した。これは、基底状態に加え、低エネルギー励起を含む場合におけるクロスオーバーの振る舞いの詳細を解明したものである。小栗・阪野は、さらに、超伝導リードに接続された量子ドットのAndreev束縛状態に関する解析を進め、実験で観測されたゼロパイ転移と整合する結論を得た。電子正孔非対称な不純物Anderson模型に基づき、高次Fermi流体補正の微視的な導出を行った。江藤は、カーボンナノチューブのトポロジカル物性に関する理論研究を発展させた。すべての種類のカーボンナノチューブに対してトポロジー数を解析的に求め、分類した。加藤は、強磁性絶縁体と金属の界面でのスピン流揺らぎの理論を構築し、量子ドットにおける温度・化学ポテンシャル駆動断熱ポンピングについて考察した。内海は、相互作用を無視でき、透過率のエネルギー依存性も無視できる理想的な状況においては、電流の揺らぎと、情報エントロピー流の揺らぎは一対一に対応することを示した。さらに、情報伝送の効率の確率分布を考察した。以上のように、「ゆらぎ」という新しい観点から輸送の素過程を解明し制御するという目的で遂行している本研究は、スピン依存伝導とスピントロニクス分野に、実験的・理論的に本質的な新展開をもたらすような着実な進展を遂げている。
    量子液体の非平衡ダイナミクスの解明がさらに進み、論文報告以外にも、さらに進展があったことは、学術的に極めて優れた成果であり、当初の計画以上のものであると自負している。実際、カーボンナノチューブ量子ドットの常伝導相におけるSU(4)からSU(2)クロスオーバー、および超伝導状態における量子相転移に関して、いずれも実験と理論の共同研究を通して低エネルギーの多彩な量子状態の性質が明らかになり、研究全体が大きく進展したと考えている。また、電子正孔非対称な場合の高次Fermi流体補正に関する今年度の成果は、実験結果の解釈にも有用であり、ゆらぎの効果を調べる新たな視点になると考えられる。加藤の研究によって、スピン流の微視的メカニズムの理論構築について大きな進展が得られた。これは本研究課題の中心的な課題といえるメゾスコピックの物理とスピントロニクスの橋渡しとなる重要な進捗といえる。阪野は、軌道間の交換相互作用による局所フェルミ流体が、電流の交差相関に及ぼす影響を明らかにした。江藤は、すべての種類(chirality)のカーボンナノチューブについてトポロジー数の分類表を作成したが、ナノチューブに関する実験を側面から支える成果である。
    本研究課題が当初計画以上に進展していることから、今後もこのペースを維持しながら、研究を展開していく。本研究は、(A) 非平衡近藤状態の解明、(B) 新規非平衡スピン輸送の開拓、(C) 実時間ダイナミクス研究への展開という3つの柱からなる。(A)については、量子ドットの輸送係数のFermi流体領域の振る舞いにおいて、非線形感受率で記述される局在電子の3体ゆらぎの役割が寄与することが分かってきた。この効果は、電子正孔対称性がない場合に重要になり、非平衡電流および電流ゆらぎの絶対ゼロ度からの有限温度補正、および線形応答より高次の有限バイアス補正に顕著に表れる。今年度は、カーボンナノチューブ量子ドットにおいて、実際に3体ゆらぎの寄与がどのように表れるか実験(小林)と理論(小栗)の共同研究を通して明らかにすることを目指す。(B) については、加藤がマグノン輸送(スピン流)の理論をさらに発展させ、実験で観測可能な新奇現象を探索する予定である。阪野は、局所フェルミ流体の非線形電流の交換相互作用のよる量子エンタングルメントについて考察する。 (C)については、単電子ポンプや表面弾性波技術が確立したので、実験に適用していきたい。これらの技術を利用して、スピンショット雑音の実時間観測、近藤状態生成の実時間追跡を目指していく。理論面では、江藤は、カーボンナノチューブの端に局在した状態が、トポロジー数に応じてバンドギャップ中に現れることに注目し、その電気伝導への反映の詳細を計算し、実験での観測を提案する。また、カーボンナノチューブにおける電子フォノン相互作用、格子欠陥による近藤効果の研究も進める計画である。さらに、内海は、量子力学が与える通信容量の限界値の研究を行う。並行して、相対エントロピーの揺らぎの分布の意味の理解をより詳細に検討する。

  • メゾ・ナノスケール物質系の量子干渉と電子相関の競合に関する理論的研究

    研究課題/領域番号:26400319  基盤研究(C) 代表者

    研究期間:

    2014年04月
    -
    2018年03月
     

     概要を見る

    2017年度は本課題研究の最終年度にあたり,主題である量子干渉と電子間相互作用の効果に関する研究の総括に向けて全力を尽くした.その結果,4編の論文を出版し,さらに複数の論文を準備中である.研究成果の概要は以下の通り:
    1. カーボンナノチューブ量子ドットの実験で観測されている外部磁場により誘発されるSU(4)からSU(2)近藤状態へ連続変化を,数値くりこみ群を用いて以前より詳細に調べた.スペクトル関数の結果では,サブピーク構造の軌道自由度毎に特徴的な違いがあることが分かった.また,このクロスオーバーにおける近藤温度,およびコンダクタンスの温度変化をより広いクーロン斥力の範囲で明らかにした.
    2. 超伝導体に接合した量子ドットのスペクトル関数の振る舞いに関する研究を継続してさらに進めた.スピンS=1/2の磁性基底状態では,斥力が超伝導ギャップより小さい場合,2個の異なるアンドレーエフ束縛状態がギャップ内に現れ,コンダクタンスには4個のピークが現れ得る.特に,Josephson接合の場合,この4ピーク構造が現れるパラメータ領域がJosephson位相にどのように依存するか,数値くりこみ群を用いて詳細に調べた.
    3. 軌道縮退のある量子ドット系の非平衡ゆらぎに対するHund結合および軌道間クーロン斥力の影響を低エネルギーFermi流体領域において調べた.特に,電流およびスピン流の交差相関の振る舞いを完全計数統計とくりこまれた摂動論から計算し,軌道間のエンタングルメントの変化の詳細を明らかにした.
    4. 平衡および非平衡近藤効果における高次のFermi流体補正に関する微視的観点から考察を進め,バーテックス関数の低エネルギーにおいて厳密な漸近形を導出した.特に,局在電子数が非整数である電子正孔非対称な場合にも適用可能な定式化を行い,線形電流の磁場依存性を明らかにした.

  • 量子ドットの非平衡近藤効果による電流揺らぎの研究

    研究課題/領域番号:25800174  若手研究(B) 分担者・その他

    研究期間:

    2013年04月
    -
    2016年03月
     

    分担者・その他:小栗 章, 小林 研介

     概要を見る

    量子ドット中で形成される典型的な量子多体効果である近藤効果の非平衡状態と、それに起因した電流揺らぎの特性を詳しく明らかにした。実験グループと協力しカーボンナノチューブ量子ドット中の近藤効果によるショットノイズと有効電荷状態の高精度の観測に成功した。また、高バイアス電圧、高温極限での厳密解を導出し、高エネルギー状態での相関効果について明らかにした。さらに、低バイアス電圧の非平衡電流中に形成された準粒子対の量子縺れ特性が古典では表せない量子力学的性質を備えていることを明らかにした。

  • 量子ドット・ナノ物質系における強相関電子による量子輸送の理論的研究

    研究課題/領域番号:23540375  基盤研究(C) 代表者

    研究期間:

    2011年
    -
    2013年
     

    分担者・その他:阪野 塁, 田中 洋一, 島本 将志, 粟根 美由紀, 佐藤 泉

     概要を見る

    量子輸送現象における電子相関の効果を解析的な方法,および計算機を用いた数値的方法の両方を駆使し詳細に調べた.従来とは異なるスケーリング法により軌道縮退の大きな極限からRPAを系統的に超える摂動展開方法の確立、および相互作用する不純物Anderson模型の非平衡Green関数の高バイアス極限における厳密解の発見など,解析的な方向から重要な成果が得られた.さらに,Hund結合がある場合における非平衡電流のショットノイズに対する微視的局所Fermi流体論による定式化,および超伝導接合系における近藤効果とAndreev散乱等の競合による低エネルギ―状態のクロスオーバーに関する数値研究に発展があった.

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担当授業科目(学内) 【 表示 / 非表示

  • 統計力学1

    (2020年度)大学 専門科目

  • 統計力学1

    (2019年度)大学 専門科目

  • 統計力学1

    (2018年度)大学 専門科目

  • 統計力学2

    (2017年度)大学 専門科目

  • 統計力学1演習

    (2020年度)大学 専門科目

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