2014 Fiscal Year Annual Research Report
半導体ナノ構造における電気的スピン流生成とその制御
| Project/Area Number |
24684019
|
|---|
| Research Institution | Tohoku University |
|---|
Principal Investigator |
好田 誠 東北大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (00420000)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
|
| Keywords | スピントロニクス / 量子ポイントコンタクト / 半導体 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
本年度は、前年度構築した磁気フォーカシングによる弾道伝導の検出手法を発展させ、スピン偏極した伝導度G=0.5における磁気フォーカシングからスピン偏極電流の電気的検出を試みた。InGaAs/InAlAs量子井戸構造を用いサイドゲート型のポイントコンタクト構造を並列に形成した構造をEBリソグラフィーで作製し低温において面直磁場を印加することで磁気フォーカシングを行った。本構造の特徴は無磁場においてスピン軌道相互作用によりスピン偏極した電子を生成することが出来る点にある。その結果通常はスピン偏極電子生成のための面内磁場を必要としない。この2つの量子ポイントコンタクトの伝導度をスピン偏極しているG=0.5および無偏極状態のG=1.0に変えて、かつその組み合わせによりスピン偏極電流が流れている状態と流れていない状態において磁気フォーカシングによるスピン偏極電流の電気的検出を行った。磁気フォーカシングにより検出用の量子ポイントコンタクトに電流が流れ込むとその量に応じて電圧が発生しピーク電圧を観測することができる。スピン偏極した状態とそうでない状態とではこの電圧に差が生じることが分かった。この結果を再現するため、スピン軌道相互作用を考慮し弾道輸送中のスピン歳差運動を取り込んだモンテカルロシミュレーションを構築して、磁気フォーカシング計算を御こなっ所、実験結果と同様にピーク電圧が発生することが明らかとなり、流れている電流はスピン偏極していることを明らかにした。
|
| Research Progress Status |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
|
| Strategy for Future Research Activity |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
|
| Causes of Carryover |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
|
| Expenditure Plan for Carryover Budget |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
|
