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ダイヤモンドNV電子スピンの電気的コヒーレンス検出

研究課題

研究課題/領域番号 16K17484
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 ナノ構造物理
研究機関京都大学

研究代表者

森下 弘樹  京都大学, 化学研究所, 助教 (20701600)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2017年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2016年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
キーワードダイヤモンド / NV中心 / 電気的検出 / EDENDOR / ダイヤモンドNV中心 / 電気的磁気共鳴検出 / 半導体物性 / 物性実験 / 量子デバイス
研究成果の概要

本研究課題の成果の1つ目は,電子スピンのコヒーレンスの電気的検出を発展させた,ダイヤモンド中の核スピンコヒーレンスの制御と電気的検出である.電気的電子核二重共鳴検出(EDENDOR)装置の構築を行い,集団核スピンのラビ振動とコヒーレンス時間測定に成功した.2つ目は,ダイヤモンドNV中心を利用したハイブリットセンサーの実現を目指し,Aulter-Towns Splittingを利用した単一NV中心のマイクロ波ドレスト状態の生成に成功した.さらに,コヒーレンス時間の二桁の増加を実験的に示し,1桁の感度向上を理論予測した.

報告書

(4件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果発表報告書
  • 研究成果

    (15件)

すべて 2018 2017 2016 その他

すべて 学会発表 (11件) (うち国際学会 3件、 招待講演 3件) 備考 (3件) 産業財産権 (1件)

  • [学会発表] ダイヤモンドNV中心の14N核スピンコヒーレンスの電気的検出2018

    • 著者名/発表者名
      森下 弘樹,小林 悟志,藤原 正規,加藤 宙光, 牧野 俊晴,山崎 聡,水落 憲和
    • 学会等名
      第22回 スピン工学の基礎と応用
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Electrically Detected 14N Nuclear Spin Coherence in NV centers at Room Temperature2018

    • 著者名/発表者名
      H. Morishita, S. Kobayashi, M. Fujiwara, H. Kato, T. Makino, S. Yamasaki, N. Mizuochi
    • 学会等名
      APS March Meeting2018
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] ハイブリットセンサに実現に向けた ダイヤモンドNV 中心におけるドレスト状態の生成2018

    • 著者名/発表者名
      森下 弘樹,田嶌俊之, 三間大輔,加藤 宙光,牧野 俊晴,山崎 聡,藤原 正規,水落 憲和
    • 学会等名
      第65回応用物理学会春季学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] ハイブリットセンサ実現に向けたダイヤモンドNV中心における ドレスト状態生成によるコヒーレンス時間の長時間化2018

    • 著者名/発表者名
      三間大輔,森下 弘樹,田嶌俊之, 加藤 宙光,牧野 俊晴,山崎 聡,藤原 正規,水落 憲和
    • 学会等名
      第65回応用物理学会春季学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] ダイヤモンドNV中心の窒素核スピンコヒーレンスの電気的検出2017

    • 著者名/発表者名
      森下 弘樹,小林 悟志,藤原 正規,加藤 宙光, 牧野 俊晴,山崎 聡,水落 憲和
    • 学会等名
      第78回応用物理学会秋季学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Electrical Detection of Nitrogen Nuclear Spins of NV centers in Diamond2017

    • 著者名/発表者名
      H. Morishita, S. Kobayashi, M. Fujiwara, H. Kato, T. Makino, S. Yamasaki, N. Mizuochi
    • 学会等名
      International symposium on hybrid quanutm system 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Hybrid Sensing with Quantum Virtual Memories in Single NV center in Diamond2017

    • 著者名/発表者名
      H. Morishita, T. Tashima, and N. Mizuochi
    • 学会等名
      International symposium on hybrid quanutm system 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] NV 中心の電気的検出磁気共鳴2017

    • 著者名/発表者名
      森下 弘樹
    • 学会等名
      第4回TIAかけはしワークショップ「ダイヤモンドNV中心の量子デバイス応用」
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] NV中心の窒素核スピンコヒーレンスの制御と電気的検出2017

    • 著者名/発表者名
      森下 弘樹,小林 悟志,藤原 正規,加藤 宙光, 牧野 俊晴,山崎 聡,水落 憲和
    • 学会等名
      第31回ダイヤモンドシンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] ダイヤモンド中のスピン依存性電気特性2016

    • 著者名/発表者名
      森下弘樹 水落憲和
    • 学会等名
      第77回応用物理学会秋季学術講演会
    • 発表場所
      新潟 朱鷺メッセ
    • 年月日
      2016-09-13
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Diamond magnetometry based on an electrically detected magnetic resonance2016

    • 著者名/発表者名
      H. Morishita and N. Mizuochi
    • 学会等名
      International Symposium on Pure & Applied Chemistry 2016
    • 発表場所
      Kuching, Malaysia
    • 年月日
      2016-08-15
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [備考] 京都大学化学研究所無機フォトニクス材料研究領域 水落研究室

    • URL

      http://mizuochilab.kuicr.kyoto-u.ac.jp/index.html

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [備考] Hiroki Morishita’s publication list

    • URL

      http://scholar.google.co.uk/citations?user=-3j4iHEAAAAJ&hl=en

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [備考] 京都大学化学研究所 無機フォトニクス材料研究領域 水落研究室

    • URL

      http://mizuochilab.kuicr.kyoto-u.ac.jp/index.html

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [産業財産権] センサ素子、測定装置および測定方法2018

    • 発明者名
      水落 憲和, 森下 弘樹, 田嶌 俊之
    • 権利者名
      京都大学
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2018-018761
    • 出願年月日
      2018
    • 関連する報告書
      研究成果発表報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-07-03  

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