| 研究課題/領域番号 |
17H02728
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
ナノ構造物理
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
橋本 克之 東北大学, 理学研究科, 助教 (30451511)
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| 研究分担者 |
ファウジ モハマドハムザ 東北大学, スピントロニクス学術連携研究教育センター, 助教 (90732892)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
18,460千円 (直接経費: 14,200千円、間接経費: 4,260千円)
2021年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
2020年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
2019年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
2018年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
2017年度: 8,190千円 (直接経費: 6,300千円、間接経費: 1,890千円)
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| キーワード | 量子ホール効果 / 核スピン共鳴 / 量子ポイントコンタクト / 走査プローブ観察 / 走査プローブ顕微鏡 / 操作プローブ顕微鏡 / 量子細線 / 半導体物性 |
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| 研究成果の概要 |
独自の走査プローブ手法を用いることで、非平衡な量子ホール状態において１次元スピン偏極エッジチャンネルからの電子散乱領域と核スピン偏極領域に相関があることを明らかにした。さらに、核スピン・電子スピンマッピングから１次元電子系を形成する量子ポイントコンタクトでも、類似の相関を見出した。これらの結果は、非平衡な量子ホール効果の特異な電気伝導特性が、１次元的電子チャンネル・核スピンの間に働くハイパーファイン相互作用に起因していることを示唆している。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
独自に開発した「走査核スピン共鳴顕微鏡」を用い、量子ホールスピン偏極エッジチャンネルと核スピン偏極の空間分布をナノスケールで特定することに成功した。この結果は、非平衡状態におけるスピン偏極エッジチャンネルからの電子の非平衡散乱と核スピン間に働くハイパーファイン相互作用の微視的な描像を理解するうえで重要であると考えられる。この成果は、量子構造のスピン状態のミクロスコピック MRI の実現への第一歩となると共に、「核スピントロニクス」といった新しい分野の開拓に貢献すると考えられる。
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