Letter 物性：グラフェンにおける分数量子ホール効果の観測 2009年11月12日 Nature 462, 7270 doi: 10.1038/nature08582 電子を二次元に閉じ込めて強磁場を印加すると、電子間のクーロン相互作用が非常に強くなり、分数量子ホール液体などのような物質の相関状態の形成につながる可能性がある。この強力な量子状態では、電子と磁束量子が結合して、分数電荷をもつ複雑な複合準粒子を形成する。これらは、基本コンダクタンス量子の有理分数としてのホール導電性の輸送測定に表れる。グラフェンでの異常な整数量子ホール効果が実験により見いだされたことで、相互作用電子が質量ゼロのカイラルフェルミオンのように振る舞う、相関二次元電子系の研究が可能になった。しかし、グラフェンは無秩序性が支配的であるため、集中的な実験的・理論的取り組みにもかかわらず、これまでは弱い相関電子現象の特徴しかみられなかった。今回我々は、宙吊りにした超清浄グラフェン中で分数量子ホール効果を観測したことを報告する。さらに、低キャリア密度ではグラフェンが、磁場で調節可能なエネルギーギャップをもつ絶縁体になることを示す。これらの新たに発見された量子状態は、大磁場存在下でグラフェン中の相関ディラックフェルミオンを研究する機会を提供する。 Full Text PDF 目次へ戻る
