• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

ダイヤモンド伝導キャリアスピンデバイスの新規創製と物理開拓

研究課題

研究課題/領域番号 18K18996
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
審査区分 中区分28:ナノマイクロ科学およびその関連分野
研究機関東京工業大学

研究代表者

小寺 哲夫  東京工業大学, 工学院, 准教授 (00466856)

研究期間 (年度) 2018-06-29 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円)
2019年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
2018年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
キーワード量子ドット / 量子情報 / 量子デバイス / スピンデバイス / スピン軌道相互作用
研究成果の概要

将来的にダイヤモンド量子構造中の伝導キャリアのスピン輸送を実現し、スピンダイナミクスに関わる根本の物理を解明するため、その基盤技術を開発した。素子については、構造検討、素子設計を行い、物理の解明に向けては、国内外の研究者らとの議論や第一原理計算も含めた理論的アプローチを進めることで、電子状態に関する理解を深めた。測定系の構築については、高周波系を導入し、順調に進めることができ、シリコン系素子を用いてこの測定系の構築が正しく行えたことを確認した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究は、量子構造におけるスピンダイナミクスに関わる根本の物理解明に向けた、萌芽的な研究に位置づけられる。高周波系を導入した測定系の構築について、シリコン系素子を用いて正しく行えたことを確認しただけでなく、量子構造のポテンシャルをゲート電極によって調整し、ソースドレイン間を流れる電流を測定することで、スピンブロッケードを観測し、スピンダイナミクスに関わる根本の物理を解明するための要素技術を開発できた。

報告書

(4件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (21件)

すべて 2021 2020 2019 その他

すべて 雑誌論文 (7件) (うち国際共著 4件、 査読あり 7件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (13件) (うち国際学会 5件、 招待講演 5件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Radio-frequency single electron transistors in physically defined silicon quantum dots with a sensitive phase response2021

    • 著者名/発表者名
      Mizokuchi Raisei、Bugu Sinan、Hirayama Masaru、Yoneda Jun、Kodera Tetsuo
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 11 号: 1 ページ: 1-7

    • DOI

      10.1038/s41598-021-85231-4

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] RF reflectometry for readout of charge transition in a physically defined p-channel MOS silicon quantum dot2021

    • 著者名/発表者名
      S. Bugu, S. Nishiyama, K. Kato, Y. Liu, T. Mori, T. Kodera,
    • 雑誌名

      Jpn. J. Appl. Phys., 60

      巻: SBBI07 号: SB ページ: 1-4

    • DOI

      10.35848/1347-4065/abeac1

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Physically defined silicon triple quantum dots charged with few electrons in metal-oxide-semiconductor structures2020

    • 著者名/発表者名
      S. Hiraoka, K. Horibe, R. Ishihara, S. Oda and T. Kodera
    • 雑誌名

      Appl. Phys. Lett. 117

      巻: 74001 号: 7 ページ: 1-5

    • DOI

      10.1063/5.0010906

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Temperature dependence of hole transport properties through physically defined silicon quantum dots” (Editor's pick)2020

    • 著者名/発表者名
      N. Shimatani, Y. Yamaoka, R. Ishihara, A. Andreev, D. A. Williams, S. Oda, and T. Kodera
    • 雑誌名

      Appl. Phys. Lett. 117

      巻: 94001 号: 9 ページ: 1-5

    • DOI

      10.1063/5.0010981

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Detection of tunneling events in physically defined silicon quantum dot using single-shot measurements improved by numerical treatments2020

    • 著者名/発表者名
      R. Mizokuchi, M. Tadokoro and T. Kodera
    • 雑誌名

      Appl. Phys. Express 13

      巻: 121004 号: 12 ページ: 1-4

    • DOI

      10.35848/1882-0786/abc923

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Surpassing the classical limit in magic square game with distant quantum dots coupled to optical cavities2020

    • 著者名/発表者名
      S. Bugu, F. Ozaydin and T. Kodera
    • 雑誌名

      Sci. Rep., 10

      巻: 22202 号: 1 ページ: 1-9

    • DOI

      10.1038/s41598-020-79295-x

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Preparing Multipartite Entangled Spin Qubits via Pauli Spin Blockade2020

    • 著者名/発表者名
      S. Bugu, F. Ozaydin, T. Ferrus, and T. Kodera
    • 雑誌名

      Sci. Rep.

      巻: 10 号: 1

    • DOI

      10.1038/s41598-020-60299-6

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Ⅳ族半導体量子ビット研究の動向と展望2021

    • 著者名/発表者名
      小寺哲夫
    • 学会等名
      科研費 ゲルマニウム系量子スピン研究会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 半導体量子ビットの研究動向と展望2021

    • 著者名/発表者名
      小寺哲夫
    • 学会等名
      第68回応用物理学会春季学術講演会、シンポジウム「スピンを利用した量子技術の最前線 - 量子デバイス開発から新材料探索まで -」
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Silicon quantum dot devices for spin-based quantum computing2020

    • 著者名/発表者名
      T. Kodera
    • 学会等名
      IEEE Silicon Nanoelectronics Workshop 2020 (SNW 2020)
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Readout of Charge States in a Physically Defined PMOS Silicon Quantum Dot via RF Reflectometry2020

    • 著者名/発表者名
      S. Bugu, S. Nishiyama, K. Kato, Y. Liu, T. Mori, T. Kodera
    • 学会等名
      2020 International Conference on Solid State Devices and Materials (SSDM2020)
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] シリコン量子コンピュータデバイス技術2020

    • 著者名/発表者名
      小寺哲夫
    • 学会等名
      第224回応用物理学会シリコンテクノロジー分科会 研究集会 「量子コンピュータにおける半導体・デバイステクノロジー」オンライン開催
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] シリコンスピン量子ビットの集積に向けた研究2020

    • 著者名/発表者名
      小寺哲夫
    • 学会等名
      第25回半導体におけるスピン工学の基礎と応用
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 異なる表面終端を持つダイヤモンドスラブ中のNV-1センターの第一原理解析2020

    • 著者名/発表者名
      依田 大地、ムルガナタン マノハラン、カリクンナン アフサル、小寺 哲夫、水田 博
    • 学会等名
      第67回応用物理学会春季学術講演会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Observation of bipolar Pauli spin blockade and the few-electron regime in a silicon linearly triple quantum dot2019

    • 著者名/発表者名
      S.Ota, S. Hiraoka, R. Mizokuchi, T. Kodera
    • 学会等名
      Topical Conference on Quantum Computing 2019 (TCQC2019)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] RF reflectometry on physically defined triangular triple quantum dot2019

    • 著者名/発表者名
      R. Mizokuchi, S. Bugu, M. Hirayama, M. Tadokoro, T. Kodera
    • 学会等名
      Topical Conference on Quantum Computing 2019 (TCQC2019)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Study on measurement of p-type silicon double quantum dots with FPGA2019

    • 著者名/発表者名
      K. Tashiro, R. Mizokuchi, H. Wei, H. Takahashi, M. Hirayama, S. Nishiyama, N. Shimatani, Y. Yamaoka and T. Kodera
    • 学会等名
      International Symposium on Hybrid Quantum Systems 2019 (HQS2019)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 物理的に形成された量子ドットを用いたRF反射測定2019

    • 著者名/発表者名
      溝口 来成、Bugu Sinan、田所 雅大、小寺 哲夫
    • 学会等名
      第80回応用物理学会秋季学術講演会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 三角形状に並べた三重量子ドットの電流特性の磁場依存性2019

    • 著者名/発表者名
      田所 雅大, 溝口 来成, 小寺 哲夫
    • 学会等名
      第66回応用物理学会春季学術講演会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] シリコン量子ドットの高帯域測定に向けた極低温アンプの評価2019

    • 著者名/発表者名
      西山 伸平, 小林 瑞基, 溝口 来成, 小寺 哲夫
    • 学会等名
      第66回応用物理学会春季学術講演会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [備考] 東京工業大学 小寺研究室 (Kodera Laboratory)

    • URL

      http://www.quantum.ee.e.titech.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書 2018 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2018-07-25   更新日: 2022-01-27  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi