2015 Fiscal Year Annual Research Report
半導体量子ドットにおける正孔g因子制御と初期化技術の開発
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26800162
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
鍜治 怜奈 北海道大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (40640751)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 量子ナノ構造 / 正孔スピン / g因子 / スピン初期化技術 / 価電子帯混合 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
量子ナノ構造に局在する正孔スピンは，結晶格子核とのスピン交換相互作用である超微細相互作用が電子に比べて弱く，長いスピンコヒーレンス時間を持つことが期待されるため，我々は，正孔スピンの初期化技術の開発および任意操作の実証を目指している．
H27年度は，以下の項目に着手した．
1) スピン操作を実証する上で，符号反転を含む正孔g因子制御は必須課題である．これまで自己集合In(Ga)As量子リング試料を用いて，面直方向の電子・正孔g因子と価電子帯混合 (重い正孔-軽い正孔間の状態混合) の相関を実測してきたが，H27年度は，それと直交する面内g因子を含めて，より包括的な議論を展開し，正孔g因子が面内と面直の両方に大きな異方性を持つことを見出した．また，台湾国立交通大学の鄭舜仁教授 (理論グループ)と外部歪みを用いたg因子制御に関する検討を進め，国際会議のプロシーディングを共著で発表した．更に，量子ナノ構造の形状・歪み分布異方性との関連の議論に加え，圧電素子を用いた正孔g因子の外部歪み制御に必要なプロセス技術を習得した．これらの成果は，H28年度に開催される国際会議で発表する．
2) H26年度から継続している正孔スピンコヒーレンス測定および初期化の実証に有効なカー回転分光法の検出感度向上に努めると共に，H27年度から新規に定常発光の円偏光度を用いたハンル測定に着手した．ビームディスプレイサーを使った偏光同時検出光学系を導入することで，微弱な発光でも，安定かつ高精度の円偏光度評価が可能となった．自己集合単一InAlAs量子ドットにハンル測定を適用した所，超微細相互作用に起因するハンルカーブの異常を観測した．この効果は，価電子帯混合を誘起する残留歪みと密接に関連するため，正孔スピンコヒーレンスの伸長やg因子制御に加え，面内方向の核スピン分極形成に関する知見を得る上で重要な成果である．
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Research Products
(17 results)
