半導体量子構造におけるスピン偏極電子の電気的生成とスピン輸送特性の解明

• Project/Area Number: 25K01279
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 21060:Electron device and electronic equipment-related
• Research Institution: Hokkaido University
• Principal Investigator: 植村 哲也 北海道大学, 情報科学研究院, 教授 (20344476)
• Project Period (FY): 2025-04-01 – 2028-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2025)
• Budget Amount: ¥18,850,000 (Direct Cost: ¥14,500,000、Indirect Cost: ¥4,350,000); Fiscal Year 2027: ¥4,810,000 (Direct Cost: ¥3,700,000、Indirect Cost: ¥1,110,000); Fiscal Year 2026: ¥7,410,000 (Direct Cost: ¥5,700,000、Indirect Cost: ¥1,710,000); Fiscal Year 2025: ¥6,630,000 (Direct Cost: ¥5,100,000、Indirect Cost: ¥1,530,000)
• Keywords: スピン注入 / ２次元電子ガス / スピン輸送 / 永久スピン旋回状態 / 垂直磁化膜

Outline of Research at the Start

本研究の目的は，スピンの長距離輸送と有効磁場によるスピン操作が可能な半導体量子構造においてスピンの生成，操作，検出を全電気的に行える素子を創出することである．そのため，研究期間内に以下のことを実施する．
・垂直スピン源を用いた全電気的スピン注入・検出技術の確立
・長距離スピン輸送を可能にする半導体量子構造の設計，作製
・有効磁場によるスピンの制御
本研究の進展により，半導体中の電子スピンを長距離に伝送することや，その向きを正確かつ安定に操作することが可能となり，超低消費電力動作が可能なトランジスタやスピンを利用した固体量子計算機の基盤技術の創出が期待される．