2022 Fiscal Year Final Research Report
Realization of macroscopic coherence of electron spins with persistent spin helix state
Project/Area Number |
20H02563
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Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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Allocation Type | Single-year Grants |
Section | 一般 |
Review Section |
Basic Section 28020:Nanostructural physics-related
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Research Institution | NTT Basic Research Laboratories |
Principal Investigator |
Kunihashi Yoji 日本電信電話株式会社NTT物性科学基礎研究所, フロンティア機能物性研究部, 主任研究員 (40728193)
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Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
後藤 秀樹 広島大学, ナノデバイス研究所, 教授 (10393795)
小野満 恒二 日本電信電話株式会社NTT物性科学基礎研究所, 多元マテリアル創造科学研究部, 主任研究員 (30350466)
田中 祐輔 日本電信電話株式会社NTT物性科学基礎研究所, フロンティア機能物性研究部, 研究主任 (40787339)
眞田 治樹 日本電信電話株式会社NTT物性科学基礎研究所, フロンティア機能物性研究部, 特別研究員 (50417094)
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Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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Keywords | スピン軌道相互作用 / カー回転 / GaAs / スピンダイナミクス |
Outline of Final Research Achievements |
In the present study, the authors carried out research for the purpose of increasing the coherence of electron spin in non-magnetic semiconductors and establishing an efficient electrical control of electron spin. The authors demonstrated the significant suppression of electron spin relaxation using the photo-induced potential in a GaAs quantum well structure and the enhancement spin -orbit interaction in a GaAsBi quantum well with incorporation of the heavy element Bi. The enhancement of the coherence of GaAs-based electron spins and the introduction of giant spin-orbit interactions achieved in this research subject are major steps toward the realization of logic devices using a spin degree of freedom.
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Free Research Field |
スピントロニクス
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Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
本研究課題の遂行によって実証されたGaAs量子井戸中におけるスピンコヒーレンスの増大と巨大スピン軌道相互作用の導入は、いずれも電子スピンを用いた論理素子の実現のためにはなくてはならない要素技術であり、スピンの自由度を活用した画期的なデバイス実現に大きく貢献するものである。一方で長いスピンコヒーレンスや強いスピン軌道相互作用は電子の量子性やトポロジカル物性を探索する上で極めて重要なプラットフォームであるため、新奇スピン物性の発見につながる可能性があり学術的にも大きな意義を持つ。
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