2005 Fiscal Year Annual Research Report
半導体量子構造の平衝・非平衝電子ダイナミクスの解明と量子制御
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13002002
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
小宮山 進 東京大学, 大学院・総合文化研究科, 教授 (00153677)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
生嶋 健司 東京大学, 大学院・総合文化研究科, 助手 (20334302)
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| Keywords | テラヘルツイメージング / 端状態 / 量子ドット / テラヘルツ光 / 単一光子検出 / 核スピン分極 / 非平衡電子分布 |
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| Research Abstract |
1.平成16年度に磁場中量子ドットによる光子検出器を搭載した走査型テラヘルツ顕微鏡の開拓に成功した。平成17年度はこの顕微鏡を量子ホール素子の非平衡電子系からのテラヘルツ発光の研究に応用し、ランダウ準位占有数・電流値・ポテンシャル障壁の有無や大小、等々様々な実験条件下で、フォトカウンティング計測によるテラヘルツイメージングの詳細な画像を得た。それにより、hot spots(電流注入・抽出箇所)からのサイクロトロン発光の波長分光による非平衡電子のエネルギー分布、ポテンシャル障壁による非平衡分布生成のダイナミクス、様々な条件に於ける端状態での非平衡分布生成ダイナミクスについて、他の実験手段では得られない知見を得た。
2.平成16年度までに、量子ホール電子系の端状態による核スピンのコヒーレント制御に関して、2次元電子系メサ構造の側面に配したゲート電極にバイアス電圧を印加・挿引することにより、端状態の位置を挿引して核スピン分極の空間プロファイル明らかにする手法を見出した。平成17年度は、この手法を用いて、空間プロファイル(100ナノメートル程度の広がりを持つピークと2次元電子系内部に数百ナノメートル広がった部分)の詳細を明らかにするだけでなく、時間的ダイナミクス(核スピン分極の生成と減衰)を明らかにした。その結果、減衰は主に2次元電子系界面に対して垂直方向への双極子-双極子相互作用による核スピンの拡散によって起こっていることが解り、さらに、2次元電子系の存在が核スピンの拡散を抑制することが強く示唆された。
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Research Products
(9 results)
