2015 Fiscal Year Annual Research Report
抵抗検出型核磁気共鳴によるメソスコピック系のスピン計測
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24684021
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| Research Institution | Institute of Physical and Chemical Research |
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Principal Investigator |
川村 稔 国立研究開発法人理化学研究所, 創発物性科学研究センター, 専任研究員 (60391926)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 量子ポイントコンタクト / 核磁気共鳴 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、ナノスケール領域のスピンや磁化を直接測定する新しい実験手法として、抵抗検出型核磁気共鳴とそれを用いたナイトシフト測定技術を開発してきた。昨年度までに半導体メゾスコピック系の基本素子である量子ポイントコンタクトにおける抵抗検出型核磁気共鳴を実証し、核磁気共鳴周波数のナイトシフトから、量子ポイントコンタクトのナノスケール領域の電子スピン磁化を測定した。測定で得られた磁化が単純なゼーマン効果では説明できないことから、電子間相互作用を平均場近似で取り入れた数値シミュレーションをおこない、実験結果と比較した。シミュレーション結果は、実験で得られた磁化の値および磁化のゲート電圧依存性をよく再現することが分かった。この結果は、磁場中におかれた量子ポイントコンタクトの０．５プラトー近傍で発現する磁化が、電子間相互作用に由来するものであることを示唆している。ナイトシフト測定結果と上述の数値シミュレーション結果を合わせて論文にまとめ発表した。ナノスケール領域における電子スピン数個に相当する微小磁化を直接測定した結果であり、新しい磁化測定技術として重要であると同時に、長年議論されてきた量子ポイントコンタクトの０．７コンダクタンス異常問題の解明につながる成果である。
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| Research Progress Status |
27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 |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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