量子凝縮相研究チーム

主宰者

主宰者名 河野 公俊 Kimitoshi Kono
学位 理学博士
役職 チームリーダー
略歴
1982東京大学大学院理学系研究科物理学専攻 博士課程修了
1982兵庫教育大学学校教育学部 助手
1987同 助教授
1989筑波大学物理学系(低温センター) 助教授
1992東京大学物性研究所 助教授
2000理化学研究所 河野低温物理研究室 主任研究員
2013同 創発物性科学研究センター 量子情報エレクトロニクス部門 量子凝縮相研究チーム チームリーダー (現職)

研究室概要

極限的な清浄度を有する液体ヘリウム表面上の2次元電子系やイオンなどを、一電子あるいは一イオンのレベルで制御する技術を開発し、その量子素子への応用を追求する。それには、面内方向の空間的な閉じ込めによる離散準位間や垂直方向の表面準位間の量子遷移、イオンのレーザー分光やスピンの制御に関連した研究が含まれる。また、典型的な創発現象である、超流動において出現する対称性の自発的破れに対応するトポロジカルな性質について固体電子系とその原理的な側面を対比する基礎学術研究を行う。

研究分野

低温物理学

キーワード

超流動
2次元電子系
マイクロ波
ナノデバイス
量子計算

研究紹介

ヘリウム表面電子とイオンにおける新奇現象の発見

液体ヘリウム表面は2次元電子系やイオンの超清浄基盤となる。また、超流動ヘリウム3表面にはマヨラナ表面状態が存在するなど、トポロジカル超流動の代表として、典型的な創発現象の研究舞台を提供する。

当チームでは、基盤表面の溝に表面張力により凝縮した液体ヘリウムチャネルを超清浄基盤として、電子固体に強い駆動力を加えることで、液面の凹みに自縄自縛された状態から、凹みを飛び出した自由な状態への転移を繰り返す、新しい伝導モードを発見した。

また、超流動ヘリウム中にレーザーアブレーションにより導入した金属原子やイオンとヘリウム原子の相互作用に起因する新しい量子多体現象について研究を行う。これらの過程で生成される構造物が強い電場によって駆動されることによって生じる、電気流体力学現象の高速度撮影によって、多様な新奇電気流体現象を示すことを明らかにした。

超流動ヘリウム表面に形成された金属バリウムの樹状構造

メンバー一覧

河野 公俊 Kimitoshi Kono

チームリーダー kkono[at]riken.jp R

研究紹介記事

お問い合わせ

〒351-0198

埼玉県和光市広沢2-1
物質科学研究棟

TEL:048-467-9327

E-mail:
kkono[at]riken.jp

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