Development of a spin-imaging system using heterodyne detection technique
| Project/Area Number |
19K22139
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Medium-sized Section 30:Applied physics and engineering and related fields
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| Research Institution | Kitasato University (2021)
Tohoku University (2019-2020) |
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Principal Investigator |
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
小川 佳宏 上越教育大学, 大学院学校教育研究科, 教授 (50372462)
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| Project Period (FY) |
2019-06-28 – 2022-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2021)
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| Budget Amount *help |
¥6,370,000 (Direct Cost: ¥4,900,000、Indirect Cost: ¥1,470,000)
Fiscal Year 2020: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
Fiscal Year 2019: ¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
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| Keywords | ヘテロダイン検波 / スピン / カー回転 / イメージング |
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| Outline of Research at the Start |
近年、量子情報通信や記憶素子開発において固体中の電子・核スピンの利用が注目を集めている。そこではスピン軌道相互作用等を利用し、スピン輸送・伝導によるスピン制御がなされ、実空間からのスピンダイナミクスの測定が重要な研究手段となっている。本研究では、ヘテロダイン検波を利用する新型の光誘起カー回転イメージング分光法を開発する。光学測定の長所と電気測定の長所を同時に取り入れることによって、高感度でかつ短時間に時間分解スピンイメージングの取得を行い、スピンダイナミクスイメージングの新しい知見を得る。
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| Outline of Final Research Achievements |
Recently, it has been important to study spin dynamics in microscopic systems for quantum information processing. In this research project, we proposed and demonstrated a transient photoinduced Kerr rotation spectroscopy technique using a heterodyne detection scheme. We realized to observe spin dynamics in a single quantum dot, which shows an extremely small Kerr rotation angle. We also developed basic technique for measuring spin images using the heterodyne detection scheme.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
本研究で提案・開発したヘテロダイン検波型カー回転測定法は微小領域の微小カー回転角測定を実現するものである。この測定法はサンプルに特別な加工等が必要なく、非常に汎用性の高い分光法である。また、周波数の異なる複数のプローブ光を同時にサンプルにマッピングして照射し、ヘテロダインシグナルの周波数の違いを利用し、スピンの空間分布を再構築するスピンイメージング測定を行うことも可能である。このため、半導体分光のみならず、他の分光学的研究においても有効な手法であると考えられる。
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Report
(4 results)
Research Products
(21 results)
