| 研究課題/領域番号 |
19H02546
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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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| 審査区分 |
小区分28020:ナノ構造物理関連
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
森下 弘樹 京都大学, 化学研究所, 助教 (20701600)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 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 |
17,810千円 (直接経費: 13,700千円、間接経費: 4,110千円)
2021年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2020年度: 5,720千円 (直接経費: 4,400千円、間接経費: 1,320千円)
2019年度: 10,790千円 (直接経費: 8,300千円、間接経費: 2,490千円)
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| キーワード | ダイヤモンドNV中心 / EDMR / スピン流 / 電気的磁気共鳴検出 / ダイヤモンドNV |
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| 研究開始時の研究の概要 |
ダイヤモンド量子情報処理技術とダイヤモンドスピントロニクス技術を融合することで，室温で動作するダイヤモンド量子エレクトロニクスデバイスの実現に向けて電子の流れを利用した情報輸送を実証する．そのために本研究は，①窒素―空孔中心が持つ任意のスピン状態を保存したまま伝導帯に光励起することでスピン流を生成できるかを明らかにし，②電子スピン流を用いたスピン情報の輸送が実現できるかを明らかにする．
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| 研究成果の概要 |
本研究課題では、量子情報処理デバイスや量子センサの高性能化や集積化に向けたコヒーレントなスピン流の生成に向けた基盤研究として、核スピンコヒーレンスの電気的検出や電気的検出技術を利用した量子センサの原理実証を行った。その結果、他の材料を含め初めて、核スピンのラビ振動やT2測定を室温で電気的に観測することに成功した。さらに、NV量子センサを用いたAC磁場測定の電気的検出にも初めて成功した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
スピン状態の電気的検出技術の確立は、スピンと電荷の相互作用を明らかにすることができる。特に、量子メモリとしての動作が期待されている核スピンの電気的検出は、電気的に動作する古典デバイスとのハイブリット化による高度化に向けた基盤研究となる。加えて、量子センサの電気的検出技術の確立は、この後のナノスケールNMRや生体情報の取得に向けた量子センサの高感度化や集積化に大いに役立つ基盤研究となる。
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