| 研究課題/領域番号 |
14076204
|
|---|
| 研究種目 |
特定領域研究
|
| 配分区分 | 補助金 |
|---|
| 審査区分 |
理工系
|
|---|
| 研究機関 | 東北大学 |
|---|
研究代表者 |
今村 裕志 東北大学, 大学院工学研究科, 助教授 (30323091)
|
|---|
| 研究分担者 |
海老澤 丕道 東北大学, 大学院情報科学研究科, 教授 (90005439)
林 正彦 東北大学, 大学院情報科学研究科, 助教授 (60301040)
高橋 三郎 東北大学, 金属材料研究所, 助手 (60171485)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2002 – 2005
|
| 研究課題ステータス |
完了 (2005年度)
|
| 配分額 *注記 |
19,400千円 (直接経費: 19,400千円)
2005年度: 1,900千円 (直接経費: 1,900千円)
2004年度: 1,700千円 (直接経費: 1,700千円)
2003年度: 14,800千円 (直接経費: 14,800千円)
2002年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
|
|---|
| キーワード | 量子ドット / 量子細線 / 量子情報 / Rashbaスピン軌道相互作用 / スピンホール効果 / トンネル磁気抵抗 / クーロンブロッケード / 偏光 / スピン注入 / 量子情報転写 / スピン流 / 磁壁 / スピントロニクス / アンドレーエフ反射 / スピントランジスタ / 半導体人工分子 / ナノ粒子 / RKKY相互作用 / デバイスデザイン / ヘテロ接合界面 / エンタングルメント / 半導体 / 超伝導 / ノイズ / 単一電子トランジスタ |
|---|
| 研究概要 |
近年の微細加工技術の進歩により、量子ドット、量子細線などのナノメートルスケール領域に電子を閉じ込めることが可能になった。我々はこのようなナノ構造に閉じ込められた電子のスピン自由度を上手に使って有用なデバイスをデザインすることを目的とし研究を行った。以下に主な研究結果の概要を示す。
1.量子ドットと量子細線で構成される半導体人工分子において量子細線のRashbaスピン軌道相互作用の強さをゲート電圧によって制御することにより、分子のスピン状態を反強磁性的な状態から強磁性的な状態へ変化させることができることを示した。
2.光子-電子スピン量子メディア変換における電子-ホール間の交換相互作用の影響を理論的に解析した。電子と正孔の交換相互作用による転写忠実度の低下を抑えるために、共鳴トンネル構造を用いた成功の引抜を提案した。実際の物質パラメータを用いて転写忠実度を見積もり、共鳴トンネル構造を用いることにより0.996と高い忠実度が得られることを示した。
3.実験で観測されているCo微粒子のクーロンプロッケード領域におけるトンネル磁気抵抗の解析を行い、Co微粒子内のスピン緩和時間がバルクでの値に比べて10万倍長くなっていることを示した。
4.強磁性体・非磁性体接合における非局所スピン注入法によるスピン蓄積を記述する理論を構築した。また、非磁性体が超伝導体の場合にスピン蓄積による電圧降下が増大することを明らかにした。さらに、このスピン蓄積による電圧降下の増大は非磁性体が半導体の場合にも期待できることを示した。
|
