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ムーア　ジヨン　ニコラス
Moore John Nicholas
Moore John Nicholas
所属
大学院理学研究科　物理学専攻　量子物性物理学講座（量子ダイナミクス分野）
職名
助教
学位

  • 博士 （東北大学）

論文 15

  1. Switching the persistent spin helix’s orientation in gate-controlled GaAs double quantum wells

    S. Chander, B.W. Grobecker, A.V. Poshakinskiy, S. Anghel, T. Mano, J.N. Moore, G. Yusa, M. Betz

    Physical Review Applied　2026年3月19日

    DOI： 10.1103/m4cv-6cyt 　

  2. Dynamics of the fractional quantum Hall edge probed by stroboscope measurements of trions

    Akinori Kamiyama, Masahiro Matsuura, John N. Moore, Takaaki Mano, Naokazu Shibata, Go Yusa

    Applied Physics Letters　2023年5月15日

    DOI： 10.1063/5.0138332 　

  3. Thermal transport imaging in the quantum Hall edge channel

    J. N. Moore, A. Kamiyama, T. Mano, Go Yusa

    Europhysics Letters　2023年4月1日

    DOI： 10.1209/0295-5075/acc7c3 　

    ISSN：0295-5075 1286-4854

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    <jats:title>Abstract</jats:title> <jats:p>Research focused on heat transport in the quantum Hall (QH) edge channel has successfully addressed fundamental theoretical questions surrounding the QH physics. However, the picture of the edge channel is complicated by the phenomenon of energy dissipation out of the edge, and theories treating this dissipation are lacking. More experimental data is also needed to determine the coupling mechanism by which energy leaves the edge channel. We developed a method to map the heat transport in the QH edge to study the dissipation of heat. We locally heated the QH edge and locally detected the temperature increase while continuously varying the distance between heater and thermometer. We thereby obtained the thermal decay length of the edge state.</jats:p>

  4. Real-time and space visualization of excitations of the ν=1/3 fractional quantum Hall edge

    Akinori Kamiyama, Masahiro Matsuura, John N. Moore, Takaaki Mano, Naokazu Shibata, Go Yusa

    Physical Review Research　4　(1)　2022年3月28日

    出版者・発行元： American Physical Society ({APS})

    DOI： 10.1103/PhysRevResearch.4.L012040 　

  5. A high-T c van der Waals superconductor based photodetector with ultra-high responsivity and nanosecond relaxation time

    Paul Seifert, José Ramón Durán Retamal, Rafael Luque Merino, Hanan Herzig Sheinfux, John N Moore, Mohammed Ali Aamir, Takashi Taniguchi, Kenji Watanabe, Kazuo Kadowaki, Massimo Artiglia, Marco Romagnoli, Dmitri K Efetov

    2D Materials　2021年7月1日

    DOI： 10.1088/2053-1583/ac072f 　

    ISSN：2053-1583

  6. Ultrasensitive Calorimetric Measurements of the Electronic Heat Capacity of Graphene

    Mohammed Ali Aamir, John N. Moore, Xiaobo Lu, Paul Seifert, Dirk Englund, Kin Chung Fong, Dmitri Efetov

    Nano Letters　2021年6月23日

    DOI： 10.1021/acs.nanolett.1c01553 　

    ISSN：1530-6984 1530-6992

  7. Magic-Angle Bilayer Graphene Nanocalorimeters: Toward Broadband, Energy-Resolving Single Photon Detection

    Paul Seifert, Xiaobo Lu, Petr Stepanov, José Ramón Durán Retamal, John N. Moore, Kin-Chung Fong, Alessandro Principi, Dmitri Efetov

    Nano Letters　2020年5月13日

    DOI： 10.1021/acs.nanolett.0c00373 　

    ISSN：1530-6984 1530-6992

  8. Spin-locked transport in a two-dimensional electron gas

    S. Anghel, F. Passmann, K. J. Schiller, J. N. Moore, G. Yusa, T. Mano, T. Noda, M. Betz, A. D. Bristow

    Physical Review B　101　(15)　2020年4月15日

    出版者・発行元： American Physical Society ({APS})

    DOI： 10.1103/PhysRevB.101.155414 　

  9. Transport of a persistent spin helix drifting transverse to the spin texture

    F. Passmann, A. D. Bristow, J. N. Moore, G. Yusa, T. Mano, T. Noda, M. Betz, S. Anghel

    Physical Review B　2019年3月4日

    DOI： 10.1103/physrevb.99.125404 　

    ISSN：2469-9950 2469-9969

  10. Evidence for a correlated phase of skyrmions observed in real space

    John N. Moore, Hikaru Iwata, Junichiro Hayakawa, Takaaki Mano, Takeshi Noda, Naokazu Shibata, Go Yusa

    Physical Review B　2018年10月8日

    DOI： 10.1103/physrevb.98.161402 　

    ISSN：2469-9950 2469-9969

  11. Field control of anisotropic spin transport and spin helix dynamics in a modulation-doped GaAs quantum well

    S. Anghel, F. Passmann, A. Singh, C. Ruppert, A. V. Poshakinskiy, S. A. Tarasenko, J. N. Moore, G. Yusa, T. Mano, T. Noda, X. Li, A. D. Bristow, M. Betz

    Physical Review B　2018年3月9日

    DOI： 10.1103/physrevb.97.125410 　

    ISSN：2469-9950 2469-9969

  12. Optically Imaged Striped Domains of Nonequilibrium Electronic and Nuclear Spins in a Fractional Quantum Hall Liquid

    John N. Moore, Junichiro Hayakawa, Takaaki Mano, Takeshi Noda, Go Yusa

    Physical Review Letters　2017年2月17日

    DOI： 10.1103/physrevlett.118.076802 　

    ISSN：0031-9007 1079-7114

  13. Hyperfine-controlled domain-wall motion observed in real space and time

    John N. Moore, Junichiro Hayakawa, Takaaki Mano, Takeshi Noda, Go Yusa

    Physical Review B　2016年11月15日

    DOI： 10.1103/physrevb.94.201408 　

    ISSN：2469-9950 2469-9969

  14. Enhanced spin-polarization lifetimes in a two-dimensional electron gas in a gate-controlled GaAs quantum well

    Sergiu Anghel, Akshay Singh, Felix Passmann, Hikaru Iwata, John N. Moore, Go Yusa, Xiaoqin Li, Markus Betz

    Physical Review B　2016年7月18日

    DOI： 10.1103/physrevb.94.035303 　

    ISSN：2469-9950 2469-9969

  15. Nested Helmholtz coil design for producing homogeneous transient rotating magnetic fields

    George Podaru, John Moore, Raj Kumar Dani, Punit Prakash, Viktor Chikan

    Review of Scientific Instruments　2015年3月1日

    DOI： 10.1063/1.4908173 　

    ISSN：0034-6748 1089-7623

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    <jats:p>Electromagnets that can produce strong rotating magnetic fields at kHz frequencies are potentially very useful to exert rotating force on magnetic nanoparticles as small as few nanometers in size. In this article, the construction of a pulsed high-voltage rotating electromagnet is demonstrated based on a nested Helmholtz coil design. The energy for the coils is provided by two high-voltage discharge capacitors. The triggered spark gaps used in the experiments show sufficient accuracy to achieve the high frequency rotating magnetic field. The measured strength of the rotating magnetic field is 200 mT. This magnetic field is scalable by increasing the number of turns on the coils, by reducing the dimensions of the coils and by increasing the discharge current/voltage of the capacitors.</jats:p>

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共同研究・競争的資金等の研究課題 3

  1. Direct observation of false vacuum decay in the fractional quantum Hall liquid

    Moore JohnNicholas

    2025年7月31日 ～ 2027年3月31日

  2. 量子ホールエッジチャネルにおける一次元熱輸送ダイナミクス

    遊佐 剛, MOORE JOHN NICHOLAS

    提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

    制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research

    研究種目：Grant-in-Aid for JSPS Fellows

    研究機関：Tohoku University

    2021年4月 ～ 2023年3月

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    本研究は、一次元電子系の量子ホールエッジに沿った熱輸送の史上初の可視化を目的として、幅広く注目されている「中性モード」の伝搬の減衰長を測定することと、QHエッジ中の熱伝搬の速度を測定することである。中性モードの物理的起源についての理論を特定し、理論予測されている熱伝搬が電荷モードより遅いことを検証する。これにより、朝永-ラッティンジャー液体で起こる「熱・電荷分離」という特異な現象を明らかにする。 昨年度は、量子ホールエッジの局所的温度上昇を測定する温度計の信号雑音比を上げる対策を行った。主な雑音を取り除いた結果、試料のウエハー基板中の励起子に由来する雑音が残った。この信号の特徴を測定することでバックグラウンド信号として扱うことができた。この知見を元に、試料に印可したゲート電圧の関数として、温度計の熱電圧応答にピークがあることを観測した。このピークは、量子ホール状態にある試料の電気伝導率のプラトー間のステップと一致し、ゼーベック係数を定めるモット関係に従うことが明らかになった。この電圧信号を空間的に操作することで空間マッピングを行うことができた。この熱電圧の空間マッピングでは、ゲートに最も近いエッジで最も強く、距離とともに減衰する応答が見られ、ゲートの上流側でのみエッジを沿い、下流方向への熱のカイラリティと一致した。さらに磁場方向を反転させると、応答が起こるゲートの側が反転することも、カイラリティと一致した。熱電圧応答の減衰を指数関数でフィッティングしたところ、占有率nu＝2に固定しながら磁場を増加させると熱減衰長が増大することが分かった。これはエッジの温度応答の実空間マッピングから熱減衰長を初めて測定したことを示すものである。観測した熱減衰長の磁場もしくは電子密度依存性は、エッジからのエネルギー散逸の仕組みに関するさらなる研究の指針になると思われる。

  3. エキシトン顕微鏡による量子ホール系の動的スピンの直接観察

    Moore John Nicholas

    提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

    制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research

    研究種目：Grant-in-Aid for JSPS Fellows

    研究機関：Tohoku University

    2017年4月 ～ 2019年3月

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    去年の研究実績の概要で報告した量子ホールスカーミオンに関する実験結果を更に分析しました。物理理論の准教授柴田尚和に相談しながらこの研究の論文を執筆して雑誌で出版しました。 学位の条件に従って博士論文を執筆し、審査委員会に提出しました。博士論文が国立国会図書館に送付されました。博士論文と博士論文発表の審査の結果、筆者の研究は東北大学物理学専攻の2018年度の専攻賞を受賞しました。 電子スピンのコヒーレンス時間計測の実験装置を組み立てました。この装置はパンプの光パルスで電子スピンのコヒーレント状態を励起して、プローブの光パルスでカー回転の検出法によって状態の緩和を時間的に測ります。チタンサファイアレーザーから発光される光パルスを2つに分けて、調整可能な遅延線で時差を作りました。そして回折格子を用いてパルスを整形することによって試料のバンドギャップエネルギーに合うパルスを作りました。極低温でも電子スピンのコヒーレンス時間を測定出来るように、光パルスがあまりに分散しない光ファイバーを希釈冷凍機に導入し、光をファイバーにカップリングしました。冷凍機の中で反射光の回転（カー回転）を強度の変化に変換し、室温で強度をロックイン検出法で測定できるようにしました。実験試料のガリウム砒素量子井戸に光を当てながら、カー回転検出のテストとトラブル対応段階に入りましたが、まだ信号を検出できませんでした。研究室の他の一人の学生はこの研究を引き継ぎました。