2006 Fiscal Year Annual Research Report
化合物半導体における動的核偏極と核超偏極状態に関する研究
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17540306
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| Research Institution | National Institute for Materials Science |
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Principal Investigator |
後藤 敦 独立行政法人物質・材料研究機構, ナノ計測センター, 主幹研究員 (30354369)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
清水 禎 独立行政法人物質・材料研究機構, ナノ計測センター, グループリーダー (00354366)
端 健二郎 独立行政法人物質・材料研究機構, ナノ計測センター, 主任研究員 (00321795)
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| Keywords | 半導体物性 / スピンエレクトロニクス / 光物性 / 核磁気共鳴 / 光ポンピング / 動的核偏極 / 交差分極 |
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| Research Abstract |
本研究は、半導体中における核スピンの動的偏極現象とその結果生ずる超偏極状態に関する以下の課題を、光ポンピング核磁気共鳴法により研究することを目的としている。
1.電子スピン緩和時間の制御とその動的核偏極への影響の解明
ナノ構造体を用いることにより電子スピン緩和を抑制し、超偏極の発現条件を制御する。
2.超偏極状態における新たな核スピン間相互作用と特異な秩序状態の解明:
半導体中の超偏極状態では特異な相互作用や秩序状態を示唆する現象が観測されている。これら新たな相互作用と秩序状態の解明を行う。
これらの課題克服に向け、平成18年度は以下の開発および研究を行った。
1.光ポンピング2重核磁気共鳴装置およびプローブの開発
超偏極状態における核スピン-核スピン相互作用を研究するためのシステムの開発を行った。具体的には、光ポンピング用の近赤外光と核磁気共鳴用の高周波電磁波(2チャンネル)の同時照射を低温・磁場下で実現する「光ポンピング2重核磁気共鳴装置およびプローブ」がおおよそ完成した。
2.化合物半導体InPの超偏極状態における2重核磁気共鳴測定
化合物半導体InPの超偏極状態における核スピン間相互作用の知見を得るために、超偏極状態における^<115>In-^<31>P間の交差分極測定を行った。また、照射光の波長を変化させたときの交差分極の転写特性時間を調査し、各波長で生じる超偏極の局所環境の違いについて知見を得た。
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