Letter 物理：単一電子の実時間計数による電流測定 2005年3月17日 Nature 434, 7031 doi: 10.1038/nature03375 電流が1個1個の電荷によって運ばれるという事実は100年以上にわたって知られているが、この離散性は今まで直接観測されたことはない。電流測定はほとんどすべて、抵抗器を通る電圧降下を測定し、オームの法則を使って行われるが、この場合、電荷の離散的な性質は現れてこない。しかし、小さいトンネル接合で連結された島状構造が鎖状になったマイクロエレクトロニクス回路に直流を流すと、各電子が1個ずつ観察できる。この1次元配列では単一電荷の量子力学的なトンネリングが時間的に相関し、その結果、検出されるシグナルは平均周波数がf=I/eになる。ここで、Iは電流、eは電子電荷である。本論文では、この時間相関した単一電子トンネリング振動を直接観察した結果を報告し、5fA〜1pAの領域における電子計数の結果を示した。これは、オフセットやドリフトを生じることなく、極めて小さい電流を測定する、基本的に新しい方法になる。さらに、この電子計数を利用した電流測定は、測定される周波数が電流と自然定数のみによって関係づけられるため、自己校正される。 Full Text PDF 目次へ戻る
