| 研究課題/領域番号 |
17H02795
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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 |
光工学・光量子科学
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| 研究機関 | 千葉大学 |
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研究代表者 |
森田 健 千葉大学, 大学院工学研究院, 准教授 (30448344)
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| 研究分担者 |
中嶋 誠 大阪大学, レーザー科学研究所, 准教授 (40361662)
揖場 聡 国立研究開発法人産業技術総合研究所, エレクトロニクス・製造領域, 主任研究員 (90647059)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2019年度)
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| 配分額 *注記 |
17,550千円 (直接経費: 13,500千円、間接経費: 4,050千円)
2019年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2018年度: 7,930千円 (直接経費: 6,100千円、間接経費: 1,830千円)
2017年度: 5,720千円 (直接経費: 4,400千円、間接経費: 1,320千円)
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| キーワード | 電子スピン制御 / スピン軌道相互作用 / 高強度テラヘルツパルス / スピン制御 / 高強度THzパルス / スピンダイナミクス計測 / パルス面傾斜法 / テラヘルツパルス |
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| 研究成果の概要 |
半導体中の電子スピンはシンプルな二準位系の量子状態を持つことから，量子コンピュータの量子ビットとの候補である．電子スピンを高速で制御することができれば，量子情報処理の計算速度の向上につながる．高強度テラヘルツパルスを利用し，これまでの半導体中の電子スピンの制御速度を大きく上回る数ピコ秒以内での制御を試みた．GaAs/AlGaAs量子井戸中の電子スピンが揃っている間に高強度テラヘルツパルスを照射すると，大きな信号変化（< 2 ps）を観測した．スピンの空間的な位置も変化していることから信号変化はスピン軌道相互作用によるスピン回転と考えられ，スピンの高速制御を示唆する結果が得られた．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究課題は，全く新しい原理に基づき超高速スピン制御・長距離スピン輸送を実現する研究であり，挑戦的な内容を含んだ極限スピン物性研究である．「半導体スピントロ二クス」の分野に「テラヘルツ工学」を融合した「テラヘルツスピントロ二クス」ともいうべき新しい光科学の分野の創生につながる極めて重要な研究である．高強度テラヘルツパルスを利用しこれまでの電子スピンの制御速度を大きく上回る数ピコ秒以内での制御を示唆する結果は，学術的・社会的に大きな意義を持つ．
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