| 研究課題/領域番号 |
17K05514
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
物性Ⅱ
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| 研究機関 | 福井大学 |
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研究代表者 |
藤井 裕 福井大学, 遠赤外領域開発研究センター, 准教授 (40334809)
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| 研究分担者 |
福田 昭 兵庫医科大学, 医学部, 教授 (70360633)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2021-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2020年度)
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| 配分額 *注記 |
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2019年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2018年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2017年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
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| キーワード | 電子スピン共鳴 / 核磁気共鳴 / 二重磁気共鳴 / 平面型NMRコイル / 抵抗検出型ESR / 希薄ドープ半導体 / シリコン / 量子計算機 / 量子計算モデル / 物性実験 / 磁気共鳴 / 磁性 / 量子コンピュータ |
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| 研究成果の概要 |
本研究は、純良なシリコン結晶へ希薄に不純物原子をドープした半導体中の電子スピンと原子核スピンを用いた量子計算モデル実現の基礎研究として、電子スピン共鳴(ESR)と核磁気共鳴(NMR) によるスピン状態の制御や観測を、量子計算に必要とされる絶対零度にごく近い超低温域かつ数テスラ以上の強磁場において目指すものである。
本研究では、これまでより高感度なESRおよびNMR測定が可能となり、電子・核スピン双方のスピン状態制御操作を可能とした。また、より少数のスピン状態観測のため、半導体特有の光励起を用いた電気検出型磁気共鳴装置も開発した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
量子計算モデルで必要とされる超低温で使用可能なミリ波帯共振器にNMR用の平面型コイルを組み込むことにより、電子の大きな偏極を原子核に移すことによって量子ビットとなる原子核からのNMR信号を直接観測することに成功した。これによりスピンを支配する物理法則をより詳細に解明することが可能になった。また、ミラー型共振器を用いて従来型のESR測定に加えて抵抗検出型ESR測定も同時に可能になり、さらに少数のスピンの状態を観測するための基本装置ができた。
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