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半導体中の偏極核スピンに関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 20540323
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 物性Ⅰ
研究機関独立行政法人物質・材料研究機構

研究代表者

後藤 敦  独立行政法人物質・材料研究機構, 極限計測ユニット, 主幹研究員 (30354369)

研究分担者 端 健二郎  独立行政法人物質・材料研究機構, 極限計測ユニット・強磁場NMRグループ, 主任研究員 (00321795)
清水 禎  独立行政法人物質・材料研究機構, 極限計測ユニット・強磁場NMRグループ, グループリーダー (00354366)
研究期間 (年度) 2008 – 2011
研究課題ステータス 完了 (2011年度)
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)
2011年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2010年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2009年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2008年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
キーワード半導体物理 / 光物性 / 核磁気共鳴 / 光ポンピング / 動的核偏極 / スピンエレクトロニクス / 交差分極 / 半導体物性
研究概要

光ポンピング法により化合物半導体内に生成された超偏極(核スピンの偏極状態)の本質を明らかにするため、「光ポンピング2重共鳴システム」を開発し、超偏極の生成過程や超偏極状態での核スピン-スピン相互作用を調べた。その結果、以下の結論を得た。(1)光ポンピングによる超偏極の生成には複数の機構が存在し、その同定には偏極時間のサイト依存性が有効であることがわかった。(2)光照射により発生する核スピン-スピン相互作用の存在を初めて明らかにした。

報告書

(6件)
  • 2011 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2010 実績報告書   自己評価報告書 ( PDF )
  • 2009 実績報告書
  • 2008 実績報告書
  • 研究成果

    (44件)

すべて 2012 2011 2010 2009 2008 その他

すべて 雑誌論文 (15件) (うち査読あり 11件) 学会発表 (23件) 備考 (4件) 産業財産権 (2件)

  • [雑誌論文] Optical-pumping double nuclear-magnetic-resonance system with a Gifford-McMahon cryocooler2011

    • 著者名/発表者名
      Atsushi Goto, Shinobu Ohki, Kenjiro Hashi and Tadashi Shimizu
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics

      巻: Vol.50 ページ: 126701-126701

    • NAID

      210000071574

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Optical switching of nuclear spin-spin couplings in semiconductors2011

    • 著者名/発表者名
      Atsushi Goto, Shinobu Ohki, Kenjiro Hashi and Tadashi Shimizu
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: Vol.2 ページ: 378-378

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Optical switching of nuclear spin-spin couplings in semiconductors2011

    • 著者名/発表者名
      Atsushi Goto, Shinobu Ohki, Kenjiro Hashi, Tadashi
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 2:378 号: 1

    • DOI

      10.1038/ncomms1378

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Optical-pumping double-nuclear-magnetic-resonance system with a Gifford-McMahon cryocooler2011

    • 著者名/発表者名
      Atsushi Goto, Shinobu Ohki, Kenjiro Hashi, Tadashi
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics

      巻: 50:126701 号: 12R ページ: 126701-126701

    • DOI

      10.1143/jjap.50.126701

    • NAID

      40019141256

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 伝導冷却型光ポンピング2重共鳴装置の開発2011

    • 著者名/発表者名
      後藤敦、大木忍、端健二郎、清水禎
    • 雑誌名

      TML Annual Report 2010/NIMSナノテクノロジー拠点NMRファシリティー2010年度成果報告書

      ページ: 69-70

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [雑誌論文] Development of a flux stabilizer for solid-state nuclear magnetic resonance with a hybrid magnet2010

    • 著者名/発表者名
      Kenjiro Hashi, Tadashi Shimizu, Teruaki Fujito, Atsushi Goto, Shinobu Ohki, Toshihisa Asano, Shigeki Nimori, Giyu Kido, Jun Kida
    • 雑誌名

      Chemistry Letters 39

      ページ: 1307-1308

    • NAID

      10027468672

    • 関連する報告書
      2010 自己評価報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Development of a flux stabilizer for solid-state nuclear magnetic resonance with a hybrid magnet2010

    • 著者名/発表者名
      K.Hashi, T.Shimizu, T.Fujito, A.Goto, S.Ohki, T.Asano, S.Nimori, G.Kido, J.Kida
    • 雑誌名

      Chemistry Letters

      巻: 39 ページ: 1307-1308

    • NAID

      10027468672

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] InPにおける光核偏極の温度依存性2010

    • 著者名/発表者名
      後藤敦、清水禎、端健二郎、大木忍、瀧澤智恵子、加藤誠一
    • 雑誌名

      TML Annual Report 2009/NIMSナノテクノロジー拠点NMRファシリティー2009年度成果報告書

      ページ: 89-90

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [雑誌論文] Temperature dependence of the optical nuclear orientation in InP2009

    • 著者名/発表者名
      Atsushi Goto, Seiichi Kato, Ivan Turkevych, Shinobu Ohki, Tadashi Shimizu, Kenjiro Hashi, Kanji Takehana, Tadashi Takamasu and Hideaki Kitazawa
    • 雑誌名

      Journal of Physics : Conference Series

      巻: Vol.150 ページ: 22018-22018

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Temperature dependence of the optical nuclear orientation in InP2009

    • 著者名/発表者名
      Atsushi Goto, Seiichi Kato, Ivan Turkevych, Shinobu Ohki, Tadashi Shimizu, Kenjiro Hashi, Kanji Takehana, Tadashi Takamasu, Hidefumi Kitazawa
    • 雑誌名

      Journal of Physics : Conference Series 150

      ページ: 22018-22018

    • 関連する報告書
      2010 自己評価報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 光ポンピング法を用いた核スピン偏極器の開発VII2009

    • 著者名/発表者名
      後藤敦、清水禎、端健二郎、大木忍、瀧澤智恵子
    • 雑誌名

      TML Annual Report 2008/NIMSナノテクノロジー拠点NMRファシリティー2008年度成果報告書

      ページ: 103-104

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [雑誌論文] Temperature dependence of the optical nuclear orientation in InP2009

    • 著者名/発表者名
      Atsushi. Goto, Seiichi Kato, Ivan Turkevych, Shinobu Ohki, 他5名
    • 雑誌名

      Journal of Physics : Conference Series 150

      ページ: 22018-22018

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Surface-sensitive NMR in optically pumped semiconductors2008

    • 著者名/発表者名
      Atsushi Goto, Tadashi Shimizu, Kenjiro Hashi and Shinobu Ohki
    • 雑誌名

      Applied Physics A : Materials Science & Processing

      巻: Vol.93 ページ: 533-536

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Surface-sensitive NMR in optically pumped semiconductors2008

    • 著者名/発表者名
      Atsushi Goto, Tadashi Shimizu, Kenjiro Hashi, Shinobu Ohki
    • 雑誌名

      Applied Physics A : Materials Science & Processing 93

      ページ: 533-536

    • 関連する報告書
      2010 自己評価報告書 2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 光ポンピング法を用いた核スピン偏極器の開発VI2008

    • 著者名/発表者名
      後藤敦, 清水禎, 端健二郎, 大木忍, 瀧澤智恵子
    • 雑誌名

      TML Annual Report 2007/NIMSナノテクノロジー拠点NMRファシリティー2007年度成果報告書

      ページ: 123-124

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 光ポンピング法を偏極源とした固体超偏極NMRの開発2012

    • 著者名/発表者名
      後藤敦、端健二郎、清水禎、大木忍
    • 学会等名
      NIMS先端計測シンポジウム2012
    • 発表場所
      物質・材料研究機構(茨城県)
    • 年月日
      2012-02-23
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] 光ポンピング法を偏極源とした固体超偏極NMRの開発2012

    • 著者名/発表者名
      後藤敦、端健二郎、清水禎、大木忍
    • 学会等名
      NIMS先端計測シンポジウム2012
    • 発表場所
      物質・材料研究機構(茨城県つくば市)
    • 年月日
      2012-02-23
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 光ポンピング法を偏極源とした固体超偏極技術の開発2012

    • 著者名/発表者名
      後藤敦、端健二郎、大木忍、清水禎
    • 学会等名
      日本物理学会第67回年次大会
    • 発表場所
      関西学院大学(兵庫県)
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] 光ポンピング法を偏極源とした固体超偏極技術の開発2012

    • 著者名/発表者名
      後藤敦、端健二郎、大木忍、清水禎
    • 学会等名
      日本物理学会第67回年次大会
    • 発表場所
      関西学院大学(兵庫県西宮市)
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 光ポンピング法を偏極源とした固体超偏極技術の開発2011

    • 著者名/発表者名
      後藤敦、大木忍、端健二郎、清水禎、瀧澤智恵子、加藤誠一、北澤英明
    • 学会等名
      日本物理学会第66会年次大会
    • 発表場所
      新潟大学(新潟県)
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書 2010 実績報告書
  • [学会発表] Controlling hyperpolarized nuclear spins in optically pumped semiconductors2010

    • 著者名/発表者名
      Atsushi Goto, Chieko Takizawa, Seiichi Kato, Shinobu Ohki, Kenjiro Hashi, Tadashi Shimizu, Naoki Ikeda and Yoshihisa Sugimoto
    • 学会等名
      The International Chemical Congress of Pacific Basin Societies(Pacifichem) 2010
    • 発表場所
      Honolulu, Hawaii, U. S. A.
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] 半導体における動的核偏極技術の開発V2010

    • 著者名/発表者名
      後藤敦、清水禎、端健二郎、大木忍、瀧澤智恵子、加藤誠一、北澤英明
    • 学会等名
      日本物理学会2010年秋季大会
    • 発表場所
      大阪府立大学(大阪府)
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書 2010 実績報告書
  • [学会発表] 半導体における動的核偏極技術の開発2010

    • 著者名/発表者名
      瀧澤智恵子、後藤敦、端健二郎、清水禎、大木忍、加藤誠一、池田直樹、杉本善正
    • 学会等名
      第47回固体NMR・材料フォーラム
    • 発表場所
      神戸製鋼所創造技術研究所(兵庫県)
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書 2010 実績報告書
  • [学会発表] 半導体における動的核偏極技術の開発IV2010

    • 著者名/発表者名
      後藤敦、清水禎、端健二郎、大木忍、瀧澤智恵子、加藤誠一、北澤英明
    • 学会等名
      日本物理学会第65回年次大会
    • 発表場所
      岡山大学(岡山市)
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書 2009 実績報告書
  • [学会発表] Controlling hyperpolarized nuclear spins in optically pumped semiconductors2010

    • 著者名/発表者名
      Atsushi Goto, Chieko Takizawa, Seiichi Kato, Shinobu Ohki, Kenjiro Hashi, Tadashi Shimizu, Naoki Ikeda, Yoshimasa Sugimoto
    • 学会等名
      The International Chemical Congress of Pacific Basin Societies (Pacifichem)
    • 発表場所
      Honolulu, Hawaii, U.S.A.(Invited).
    • 関連する報告書
      2010 自己評価報告書
  • [学会発表] Controlling hyperpolarized nuclear spins in optically pumped semiconductors2010

    • 著者名/発表者名
      A.Goto, C.Takizawa, S.Kato, S.Ohki, K.Hashi, T.Shimizu, N.Ikeda, Y.Sugimoto
    • 学会等名
      The International Chemical Congress of Pacific Basin Societies, Pacifichem 2010
    • 発表場所
      Honolulu, Hawaii(米国)
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 半導体における動的核偏極技術の開発II2009

    • 著者名/発表者名
      後藤敦、清水禎、端健二郎、大木忍、瀧澤智恵子、加藤誠一、北澤英明
    • 学会等名
      日本物理学会第64回年次大会
    • 発表場所
      立教大学(東京都)
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書 2008 実績報告書
  • [学会発表] ポーラスアルミナをマスクに用いたInPのドライエッチング2009

    • 著者名/発表者名
      加藤誠一、後藤敦、瀧澤智恵子、池田直樹、杉本善正
    • 学会等名
      2009年秋季第70回応用物理学会
    • 発表場所
      富山大学(富山市)
    • 関連する報告書
      2010 自己評価報告書
  • [学会発表] 半導体における動的核偏極技術の開発2009

    • 著者名/発表者名
      後藤敦、清水禎、端健二郎、大木忍、瀧澤智恵子、加藤誠一、北澤英明
    • 学会等名
      日本物理学会第64回年次大会
    • 発表場所
      立教大学(東京都)
    • 関連する報告書
      2010 自己評価報告書
  • [学会発表] ポーラスアルミナをマスクに用いたInPのドライエッチング2009

    • 著者名/発表者名
      加藤誠一、後藤敦、瀧澤智恵子、池田直樹、杉本善正
    • 学会等名
      2009年秋季 第70回応用物理学会
    • 発表場所
      富山大学(富山市)
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 半導体における動的核偏極技術の開発III2009

    • 著者名/発表者名
      後藤敦、清水禎、端健二郎、大木忍、瀧澤智恵子、加藤誠一、北澤英明
    • 学会等名
      日本物理学会2009年秋季大会
    • 発表場所
      熊本大学(熊本市)
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] InPにおける核スピンの偏極と偏極移動2008

    • 著者名/発表者名
      後藤敦、清水禎、端健二郎、大木忍、瀧澤智恵子
    • 学会等名
      第43/8回固体NMR・材料フォーラム
    • 発表場所
      東京大学(東京都)
    • 年月日
      2008-05-12
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書 2010 自己評価報告書
  • [学会発表] 半導体における動的核偏極技術の開発2008

    • 著者名/発表者名
      後藤敦、清水禎、端健二郎、大木忍、瀧澤智恵子
    • 学会等名
      第47回NMR討論会
    • 発表場所
      筑波大学(茨城県)
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書 2008 実績報告書
  • [学会発表] 半導体における動的核偏極技術の開発2008

    • 著者名/発表者名
      後藤敦、端健二郎、清水禎、大木忍、瀧澤智恵子
    • 学会等名
      日本物理学会2008年秋期大会
    • 発表場所
      岩手大学(岩手県)
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書 2008 実績報告書
  • [学会発表] Temperature dependence of the optical nuclear orientation in InP2008

    • 著者名/発表者名
      Atsushi Goto, Seiichi Kato, Ivan Turkevych, Shinobu Ohki, Tadashi Shimizu, Kenjiro Hashi, Kanji Takehana, Tadashi Takamasu and Hideaki Kitazawa
    • 学会等名
      25th International Conference on Low Temperature Physics
    • 発表場所
      Amsterdam, The Netherlands
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] 半導体における動的核偏極技術の開発2008

    • 著者名/発表者名
      後藤敦、清水禎、端健二郎、大木忍、瀧澤智恵子
    • 学会等名
      第47回NMR討論会
    • 発表場所
      筑波大学(茨城県つくば市0
    • 関連する報告書
      2010 自己評価報告書
  • [学会発表] Temperature dependence of the optical nuclear orientation in InP2008

    • 著者名/発表者名
      Atsushi Goto, Seiichi Kato, Ivan Turkevych, Shinobu Ohki, Tadashi Shimizu, Kenjiro Hashi, Kanji Takehana, Tadashi Takamasu, Hidefumi Kitazawa
    • 学会等名
      25th International Conference on Low Temperature Physics
    • 発表場所
      Amsterdam (Netherlands)
    • 関連する報告書
      2010 自己評価報告書
  • [学会発表] Temperature dependence of the optical nuclear orientation in InP2008

    • 著者名/発表者名
      Atsushi Goto, Seiichi Kato, Ivan Turkevych, Shinobu Ohki, 他5名
    • 学会等名
      第25回低温物理国際会議
    • 発表場所
      アムステルダム(オランダ)
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [備考] [雑誌論文](2)について(1)ネイチャーリサーチハイライトに選定: 2011年7月.

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [備考] (2)紹介記事: Nature Photonics 5(2011) 513.

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [備考] (3)関連記事: NIMS NOW 11, No.7(2011) p. 10.

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [備考] ホームページ

    • URL

      http://samurai.nims.go.jp/GOTO_Atsushi-j.html

    • 関連する報告書
      2010 自己評価報告書
  • [産業財産権] 陽極酸化用治具とナノ加工法2009

    • 発明者名
      加藤誠一、後藤敦、瀧澤智恵子
    • 権利者名
      独立行政法人物質・材料研究機構
    • 産業財産権番号
      2009-167739
    • 出願年月日
      2009-07-16
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書 2009 実績報告書
  • [産業財産権] 陽極酸化用治具とナノ加工法2009

    • 発明者名
      加藤誠一、後藤 敦、瀧澤智恵子
    • 権利者名
      独立行政法人物質・材料研究機構
    • 産業財産権番号
      2009-167739
    • 出願年月日
      2009-07-16
    • 関連する報告書
      2010 自己評価報告書

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公開日: 2008-04-01   更新日: 2020-05-15  

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