研究課題
特定領域研究
量子情報デバイスへの応用を念頭におき、半導体量子ドット中の電子スピン制御の基礎研究を多角的に遂行した。1.半導体微細加工で作製される微小なくびれ構造、量子ポイントコンタクト(QPC)、を利用した新しいスピン注入のアイディアを提案した。磁場や磁性体物質は不要である。スピン軌道相互作用が存在する場合のQPCの輸送特性を数値計算によって調べ、電気伝導度の量子化が見られること、透過した電子は電流に垂直な方向にスピン分極すること、InGaAsヘテロ構造において50%以上のスピン分極が得られること、を示した。2.電子スピンのコヒーレンスの維持に有利なシリコン量子ドットに着目し、その電子状態を調べた。電子間相互作用を取り入れた数値計算によって、伝導帯の多谷構造を反映して離散エネルギー準位の縮退が生じること、その結果高スピン状態が容易に実現できること、を明らかにした。3.量子ドット中の電子スピンと核スピンの超微細相互作用を研究し、電流誘起の核スピンのエンタングルメント機構を提案した。電子スピンの反転によって核スピン間の量子相関が徐々に成長すること、その結果、電子スピンの反転率が著しく増大すること、を示した。これは二重量子ドットのスピン・プロッケードにおける漏れ電流の増大として観測可能である。4.量子ドットを埋め込んだAharonov-Bohmリングの電気伝導において、電子格子相互作用による位相緩和機構を明らかにした。有限バイアス下での輸送特性を非平衡グリーン関数法を用いた数値計算によって調べ、ファノ共鳴の非対称ピークが高バイアス下で対称な形状に変化する実験結果の説明に成功した。5.その他、強磁性体金属で作られるQPCの電気伝導特性の数値的研究、量子ドット結合系における量子演算の数値シミュレーション、カーボン・ナノチューブを単分子デバイスに利用する場合の外部電極の影響の考察、等をおこない、多くの知見を得た。
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Physica Status Solidi (c) 4
ページ: 554-556
ページ: 557-559
Physical Review B (印刷中)
New Journal of Physics (印刷中)
Physica Status Solidi (c) Vol.4
Physical Review B 73
Proceedings of 24th Interational Conference on Low Temperature Physics
ページ: 1380-1381
Proceedings of 24th International Conference on Low Temperature Physics
ページ: 1382-1383
ページ: 1516-1517
Physica Status Solidi (c) 3
ページ: 4168-4171
Physical Review B Vol.73
Physica Status Solidi (c) Vol.3
Joumal of the Physical Society of Japan 74
ページ: 95-102
110001979343
Physica Status Solidi (b) 242
ページ: 1219-1223
Physica Status Solidi (b) 2
ページ: 3035-3038
ページ: 1934-1937
Physica E 29
ページ: 652-655
固体物理 40
ページ: 955-961
Journal of the Physical Society of Japan Vol.74
Physica Status Solidi (b) Vol.242
Physica Status Solidi (c) Vol.2
110001979644
Physica E Vol.29
Solid State Physics Vol. 40
Physica Status Solidi (b) 242・6
Physics Status Solidi (c) 2・8
Journal of the Physical Society of Japan 74・7
Physics E 29・3-4
固体物理 40・12
40007070738
Journal of the Physical Society of Japan 74・1
Journal of the Physical Society of Japan 73
ページ: 307-310
110001954730
Japanese Joumal of Applied Physics 43
ページ: 7329-7336
10013746378
Physica E 22
ページ: 276-279
ページ: 426-429
PHysical Review Letters 93
Proceedings of the Second Quantum-Transport Nano-Hana Interational Workshop (IPAP Conference Series 5)
ページ: 25-29
Proceedings of 27th Interational Conference on the hysics of Semiconductors
ページ: 821-822
Proceedings of 27th hitemational Conference on the physics of Semiconductors
ページ: 1447-1448
Journal of the Physical Society of Japan Vol.73
Japanese Journal of Applied Physics Vol.43
Physica E Vol.22
Physical Review Letters Vol.93
Proceedings of the Second Quantum- Transport Nano-Hana International Workshop (IPAP Conference Series 5)
Proceedings of 27th International Conference on the Physics of Semiconductors
Japanese Journal of Applied Physics 43・10
Physical Review Letters 93・1
Proceedings of the Second Quantum-Transport Nano-Hana International Workshop (IPAP Conference Series 5)
"Toward the Controllable Quantum″eds.H. Takayanagi and J. Nitta (World Scientific Publishing)
ページ: 467-472
Journal of the Physical Society of Japan 72,suppl.A
ページ: 157-158
Journal of the Physical Society of Japan 72
ページ: 1495-1500
110001954566
ページ: 1501-1509
110001954567
Physical Review B 68
Physica E 17
ページ: 24-25
Physica Status Solidi (c) 0
ページ: 1153-1156
ページ: 384-385
固体物理 38
ページ: 725-732
"Toward the Controllable Quantum States" eds. H. Takayanagi and J. Nitta (World Scientific Publishing)
Journal of the Physical Society of Japan Vol.72, Suppl. A
Journal of the Physical Society of Japan Vol.72
Physical Review B Vol.68
Physica E Vol.17
Physica Status Solidi (c) Vol.0
Solid State Physics (Kotai Butsuri) Vol. 38
Journal of the Physical Society of Japan 71
ページ: 860-866
110001971641
Proceedings of 7th International Symposium on Foundations of Quantum Mechanics in the Light of New Technology
ページ: 229-232
Journal of the Physical Society of Japan Vol.71
Proceedings of 28th International Conference on the Physics of Semiconductors (印刷中)
Physical Review B (in press)
New Journal of Physics (in press)
Proceedings of 28th International Conference on the Physics of Semiconductors (in press)
Physica Status Solidi (c) (発表予定)
Proceedings of 27th International Conference on the Physics of Semiconductors (発表予定)