2008 Fiscal Year Annual Research Report
表面弾性波により形成した動的制御量子ナノ構造における光学特性解明およびスピン操作
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19310067
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| Research Institution | NTT Basic Research Laboratories |
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Principal Investigator |
眞田 治樹 NTT Basic Research Laboratories, 量子光物性研究部, 研究員 (50417094)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
後藤 秀樹 日本電信電話株式会社NTT物性科学基礎研究所, 量子光物性研究部, 主幹研究員 (10393795)
俵 毅彦 日本電信電話株式会社NTT物性科学基礎研究所, 量子光物性研究部, 研究主任 (40393798)
山口 浩司 日本電信電話株式会社NTT物性科学基礎研究所, 量子電子物性研究部, 部長 (60374071)
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| Keywords | 量子井戸 / 量子閉じ込め / 表面弾性波 / スピンエレクトロニクス / 光物性 |
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| Research Abstract |
本研究は、表面弾性波(SAW)を用いて空間的バンド構造変調を電気的に精密制御することにより動的制御量子ナノ構造を形成し、従来の静的量子構造とは本質的に異なる光学的・電気的特性の創出に取り組んでいる。H20年度は、1)動的制御量子ナノ構造のキャリア・励起子ダイナミクス及びバンド構造変調の解明、2)SAWによる電子スピン空間操作のための測定系整備、3)静的量子ドットの光学特性・スピン状態制御に着目した実験を行った。
1)動的制御量子ナノ構造のキャリア・励起子ダイナミックス及びバンド構造変調
ピエゾポテンシャル変調によるキャリア閉じ込めの際、同時に生じる歪によるバンド構造変化が発光波長シフトと強い偏光特性を生じさせる。今期、1GHz近傍のSAWを直交させて形成したダイナミックドットの偏光特性を調べ、ポテンシャル閉じ込め領域のみに生じる強い振動偏光(動的偏光異方性)を解明した。
2)SAWによるキャリアスピンの空間操作
SAWによるキャリア輸送では、電子・正孔の分離により電子スピン緩和時間を長くできる。しかし従来のPLによる計測ではSAWポテンシャル遮蔽用の金属電極が測定領域を限定しまうこと、励起子再形成後の速いスピン緩和などの問題点が分かってきた。そこで、電子・正孔分離状態を乱さずに計測できる時間分解反射測定系を構築し、約2μmの空間分解を有する顕微測定系の設計も進めた。
3)静的量子ドットの光学特性・スピン状態制御
動的・静的量子ドットの光学特性の対比、及びSAWによる従来型ドットのリモート制御への応用を見据え、静的ドットの光学特性・スピン状態制御に着目した実験を行った。静的ドットはGaAs/AlGaAsドットを用い、荷電励起子の発光の磁場依存性を系統的に測定した。実験と理論計算との比較から、これまで主な研究対象であった基底状態に加え、複数の励起状態のスピン配置と発光遷移の関係を解明した。
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