や行

有機半導体
半導体の性質を持った有機物のことで、有機ELディスプレーや太陽電池の材料として活発な研究が行われています。

ら行

ラシュバ効果
表面や半導体接合面などの2次元系に出現する現象で、この効果の影響を受けた電子は、運動方向に対して2次元面で垂直なスピンの向きを持つようになります。通常のラシュバ効果では、上向きと下向きのスピンが同じ数だけ存在するため、物質全体のスピンの総和はゼロですが、電場をかけることである特定の方向を向いたスピンの電子数が大きくなるため、スピン流が流れます。このようなスピンの振る舞いを解明しスピンを制御することができれば、新しい量子現象やスピントロニクス素子開発への可能性が広がるとして、国内外で精力的な研究が行われています。
量子効果
量子サイズ効果やトンネル効果などがあり、いずれもナノメートルオーダーの構造で発現します。ナノ微粒子の直径を電子のド・ブロイ波長(数nm-20nm)程度まで小さくすると、電子はその領域に閉じこめられ、とびとびのエネルギー準位をとります。さらに電子の運動の自由度が極端に制限されるために、その運動エネルギーは増加します。従って、粒子径が小さくなるにつれてバンドギャップエネルギーが増加します。この現象を量子サイズ効果と呼びます。この量子サイズ効果により、半導体ナノ結晶では光の吸収・発光波長を粒子径により制御することができます。一方、トンネル効果とは、微小な構造において、エネルギー的に通常は超えることのできない領域(ポテンシャル障壁)を粒子が一定の確率で通り抜けてしまう現象のことをいいます。例えば、2種類の金属や半導体の間に薄い絶縁物の層(障壁)を挟み、両端に電圧を印加する時、絶縁層の厚さが極めて薄く、ナノメートル(nm)の桁になると、トンネル効果により電流が流れるようになります。
量子コンピュータ
異なる2つ以上の状態を量子力学的に重ね合わせて一度に信号処理することで、計算能力を飛躍的に高めることを目的として開発されているコンピュータです。計算の途中で、量子力学的な重ね合わせ状態が壊れないように保つ事が大変難しいのですが、トポロジカル絶縁体の表面が持つ独特のスピン構造が、擾乱に強い量子コンピュータの実現に役立つと考えられています。
量子ドット
主に半導体において、電子の持つド・ブロイ波長(数nm-20nm)程度の大きさの粒状の構造を作ると、電子はその領域に閉じこめられます。閉じ込め方向を1次元にしたものを量子井戸構造、2次元のものを量子細線、そして3次元全ての方向から閉じ込めたものを、量子ドットと呼びます。量子ドットは、その特異な電気的性質により、単電子トランジスタ、量子テレポーテーション、量子コンピュータ-などへの応用が期待されています。また、大きさを変えることでバンドギャップエネルギーが制御でき、光の吸収や発光の波長を変化させることができるため、量子ドット太陽電池や量子ドットレーザーへの応用も期待されています。
励起子
電子と正孔が電気的相互作用によってペア(対)を作ることで形成される複合粒子のことです。物質の光学的性質に重要な役目を担います。
量子力学
原子やそれを構成する電子、原子核などミクロの世界の物理現象を記述する理論のこと。
レドックスサイクル
電気化学測定におけるレドックスサイクルとは、測定物質に酸化反応と還元反応を次々に引き起こさせ、電極上で反応する測定物質の量を増やすことで、得られるシグナルが増幅される現象のことです。
論理集積回路
コンピューターにおける論理回路とは、入力されたある情報を「0」と「1」の「2値」の組み合わせに変換(演算)し出力することで、何かしらの処理を行う、つまり操作に対する動作や結果を返すための回路である。この論理回路を、できるだけ小さなスペースにできるだけ多く設置すること(集積化)で論理集積回路は構築されている。さらに、それを多数組み合わせることでコンピューターの心臓部であるプロセッサーが形成され、複雑な演算(情報処理)を短時間でできる。