2012 Fiscal Year Annual Research Report
半導体量子ドットにおける核スピンエンタングルメントの生成と検出
| Project/Area Number |
23340091
|
|---|
| Research Institution | The Institute of Physical and Chemical Research |
|---|
Principal Investigator |
大野 圭司 独立行政法人理化学研究所, 河野低温物理研究室, 専任研究員 (00302802)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2011-04-01 – 2014-03-31
|
| Keywords | 量子ドット / スピン / 核スピン / エンタングルメント |
|---|
| Research Abstract |
本研究は半導体量子2重ドット結合系において1重項スピンブロッケード効果を出発点に、核スピン反転を伴う1重項から3重項への電子スピンを繰り返すことにより、一方のドットに局在している核スピンの多くが他方のドットに局在する核スピンと1重項的にエンタングルしている状態を作り出だすことを目的とする。今年度は、平成23年度に整備した、15Tマグネットシステムに既設の核スピン効果測定用1.5Kインサートを組み合わせた測定系により、 1重項スピンブロッケード領域とその周辺でのソースドレイン電流・電圧特性に核スピン偏極に起因すると思われるヒステリシスの詳細な測定および解析を行った。これらのシステリシスを2電子エネルギー状態とを比較することで核スピン偏極に寄与する電子状態の同定を行った。
クーロンダイヤモンド測定による1重項スピンブロッケードの観測と、励起スペクトル測定との比較を行った。磁場役５Tから８T程度で観測される1重項スピンブロッケードと励起スペクトルで観測される1重項・3重項基底状態遷移はよく一致している。また1重項スピンブロッケードのリーク電流は約10pA程度と通常の3重項スピンブロッケードにくらべ大きい。これはエンタングル状態である1重項状態が核スピン揺らぎの影響により比較的容易に破壊されることで説明できる。これらの結果をまとめた論文をAppl.Phys.Lett誌に投稿し、受理された。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
当初の計画書にそって順調に進展し、Appl.Phys.Lett誌に論文が掲載されたため。
|
| Strategy for Future Research Activity |
計画どおり、１重項スピンブロッケードを用いた核スピン偏極とエンタングルメントの探索を行う。
|
