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二次元電子系における負磁気抵抗および量子ホール効果の実験的研究

  • 写真なし川路 紳治
川路氏はMOS(金属—酸化物—半導体)半導体界面に形成される2次元電子系について2つの顕著な現象を見いだし,その微視的機構の解明にも大きな貢献をした。1つは磁場をかけると通常とは逆に電気抵抗が減少する「負磁気抵抗効果」であり,それが磁場と界面のなす角度にどう依存するかを調べるという,2次元性を利用した巧妙な手法により,電子のスピンではなく軌道運動がその原因であることをつきとめた。その後アンダ ーソン局在にもとづく負磁気抵抗の理論がでると,それによる精密な実験解析を行い,見事な一致を得て,局在性を実証した。また同じ2次元電子系において,理論により予測された量子ホール効果(電子数を連続的に 増してもそれがある値の整数倍しかとり得ないかのように,ホール伝導度が階段関数的に変化する現象)を,von Klitzingらとは独立にはじめて検証し,その後の大きな研究発展への契機をつくった。

 本研究の成果に対して、仁科記念財団は、1984年、川路 紳治(学習院大学)に仁科記念賞を贈った。

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1984
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キーワード

量子ホール効果、MOS半導体界面、2次元電子系、負磁気抵抗効果、アンダーソン局在、ホール伝導度
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