2013 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
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23340091
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| Research Institution | Institute of Physical and Chemical Research |
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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)
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| Project Period (FY) |
2011-04-01 – 2014-03-31
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| Keywords | 量子ドット / スピン / 核スピン / エンタングルメント |
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| 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24年度にに引き続き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電流ヒステリシスの詳細な測定および解析を行った。電流ヒステリシスと2電子エネルギー状態との詳細な比較により、1重項スピンブロッケードから弾性的に遷移可能な3重項状態の個数とそのデチューニング（ソースドレイン電圧）に対する位置が磁場とともにどのように変化するかをシミュレートし実験との比較を行った。量子ドットの2電子基底状態が３重項状態へ遷移する磁場（T=5T付近）において、1重項-3重項準位交差は2つあり、磁場とともにそのデチューニング位置が変化する。またこれら2つの交差点はそれぞれ3重項Sz = -1、3重項Sz=+1との交差であり、核スピン反転を伴う遷移によりそれぞれの交差点で核は逆方向に偏極することがわかった。またこれらの交差点は1重項スピンブロッケード状態とブロッケードが解ける状態との境界近くに位置することが解った。これらの結果は観測結果に一致している。これまでの結果の第一報は昨年度Appl.Phys.Lett誌に投稿し受理されている。現在上記結果をもとにした論文を作製中である。
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| Current Status of Research Progress |
Reason
25年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
25年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Presentation] 縦横結合4重量子ドットの電気伝導特性2014
Author(s)
天羽真一, M. Delbecq, 中島峻, 大塚朋廣, 大野圭司, D. G. Austing, 羽田野剛司, 樽茶清悟
Organizer
日本物理学会第69回年次大会
Place of Presentation
東海大学 湘南キャンパス
Year and Date
20140317-20140320
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