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Spin-orbit coupling effects in spin manipulation and transport control

研究課題

研究課題/領域番号 17K05510
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 物性Ⅰ
研究機関国立研究開発法人理化学研究所

研究代表者

サーリコスキ ヘンリー  国立研究開発法人理化学研究所, 創発物性科学研究センター, 研究員 (50722245)

研究分担者 多々良 源  国立研究開発法人理化学研究所, 創発物性科学研究センター, チームリーダー (10271529)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 中途終了 (2018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)
2019年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2018年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2017年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワードspin / spin-orbit / rashba / dresselhaus / anisotropy / interferometer / InGaAs / topology / spinronics / interference / interferometry / Rashba / spintronics / transport / mesoscopic
研究実績の概要

The project achieved outstanding results in the field of spin interferometry. In the presence of both Rashba and Dresselhaus spin-orbit interaction transport through a spin-interferometer is anisotropic with respect to a probing in-plane magnetic field direction. We showed that this can be used to detect reversal of the sign of the Dresselhaus interaction. First, initial results were published discussing anisotropies in a fixed Dresselhaus interaction and variable Rashbaspin-orbit field. The results indicated oscillating anisotropy due to spinrotation dynamics on the Bloch sphere. The results have been published. Subsequently, we discussed experimental results in a InGaAs based spin-interferometer and compared results to numerical data at fixed Dresselhaus interaction. We found an extra transition in the sign of anisotropy that was consistent with reversal of the Dresselhaus spin-orbit interaction due to strain in the sample. Therefore the project achieved a remarkable goal as we showed that the spin-orbit fields canbe probed using spin interferometry and we were first to detect experimentally sign change of the Dresselhaus interaction. These results are under peer-review. We published also two other papers where we discuss topological transitions of the geometric phase in spin resonance. These results are analogous to those found in ring interferometers. The project was prematurely terminated due to loss of Kakenhi eligibility after the contract at the host institution ended. Therefore all the planned goals could not be achieved.

報告書

(2件)
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (7件)

すべて 2018 2017 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 2件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 1件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Spin interferometry in anisotropic spin-orbit fields2018

    • 著者名/発表者名
      Henri Saarikoski, Andres Reynoso, Jose Pablo Baltanas, Diego Frustaglia, and Junsaku Nitta
    • 雑誌名

      Phys. Rev. B

      巻: 97 号: 12 ページ: 12542-12542

    • DOI

      10.1103/physrevb.97.125423

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書 2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Geometric vector potentials from nonadiabatic spin dynamics2017

    • 著者名/発表者名
      J. P. Baltanas, H. Saarikoski, A. A. Reynoso, and D. Frustaglia
    • 雑誌名

      Physical Review B

      巻: 96 号: 3 ページ: 035312-035312

    • DOI

      10.1103/physrevb.96.035312

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Gate controlled anisotropy of Aharonov-Casher spin interference2018

    • 著者名/発表者名
      Henri Saarikoski
    • 学会等名
      Physics and Applications of Spin phenomena in Solids, PASPS 10, Linz, Austria
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Spin interferometry in circular and polygonal mesoscopic rings2017

    • 著者名/発表者名
      Henri Saarikoski
    • 学会等名
      CEMS Symposium on Trends in Condensed Matter Physics
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Geometric phase switching in mesoscopic rings2017

    • 著者名/発表者名
      Henri Saarikoski
    • 学会等名
      CEMS-Tsinghua-APW Joint Workshop
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [備考] preprint in arXiv

    • URL

      https://arxiv.org/abs/1803.11371

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [備考] Preprint

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2017-04-28   更新日: 2019-12-27  

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