2016 Fiscal Year Annual Research Report
Spin detection and control of spin relaxation process in InAs quantum dots
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15K17681
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
木山 治樹 大阪大学, 産業科学研究所, 助教 (80749515)
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2015-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 量子ドット / 電荷検出 / スピン検出 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度は、サイドゲートによる電気化学ポテンシャル変調効率改善について、電極によるスクリーニングを考慮したシミュレーションを行い、電極幅の効果について検討した。電子数やドットの大きさなどの個体差の影響や、バックゲートに対するスクリーニング低減の影響も考慮し、確かにサイドゲートによる変調効率が改善されていることが分かった。
またスピン検出実験を計画していたが、ドットと電極のトンネル結合が大きく、サイドゲート変調を行ってもスピン検出に必要な分解能が得られなかった。これについては、電極作製時の表面処理の条件を変えることにより弱結合試料が得られることが期待され、現在実験が進行中である。
本年度はさらに、SiGe自己形成量子ドットにも着目した。この系はキャリアが正孔であるため、InAs中の電子同様に強いスピン軌道相互作用が期待される。また波動関数の対称性より超微細相互作用によるデコヒーレンスの抑制が期待される。InAs量子ドットと同様の手法により単一正孔トランジスタを作製し、スピン物性の評価を試みた。その結果、ソースドレイン電圧が0mVにおいてドット電気伝導度にピーク(ゼロバイアスピーク)が観測され、近藤効果を示唆する結果が得られた。また、近藤効果に特徴的な対数関数的減衰や、高磁場においてゼロバイアスピークの分裂も観測された。正孔量子ドットにおける近藤効果は報告例が少なく、今後より詳細な実験や、理論的な考察を進める予定である。
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[Presentation] Single-electron charge sensing in InAs self-assembled quantum dots2016
Author(s)
Haruki Kiyama, Takashi Hirayama, Ryoki Shikishima, Sadashige Matsuo, Shoji Baba, Naomi Nagai, Kazuhiko Hirakawa, Seigo Tarucha, and Akira Oiwa
Organizer
9th International Conference on Physics and Applications of Spin-Related Phenomena in Solids
Place of Presentation
神戸コンベンションセンター
Year and Date
2016-08-08 – 2016-08-11
Int'l Joint Research
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