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量子ホール電子スピンイメージングによる半導体ポテンシャルゆらぎの高感度あぶり出し

研究課題

研究課題/領域番号 24654083
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分補助金
研究分野 物性Ⅰ
研究機関千葉大学

研究代表者

音 賢一  千葉大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (30263198)

研究協力者 室 清文  千葉大学, 大学院理学研究科, グランドフェロー (90112028)
研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2014-03-31
研究課題ステータス 完了 (2013年度)
配分額 *注記
3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2013年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2012年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
キーワード半導体 / メゾスコピック / スピンエレクトロニクス / 量子ホール効果 / 2次元電子系 / 電子濃度揺らぎ / 量子井戸 / 2次元電子系 / 電子濃度ゆらぎ
研究概要

半導体2次元電子系を低温・磁場下で量子ホール状態にしてポテンシャル遮蔽効果が効かないときの電子スピンの偏極度が、局所的な電子状態を極めて鋭敏に反映すること用いて、電子濃度の僅かな局所的ゆらぎとその空間分布について光磁気カー効果を用いた電子スピン偏極度の高感度計測とそのイメージングにより調べ、高品質な2次元電子系半導体を対象に遮蔽効果のベールを引き剥がした真の半導体評価法としての定性的・定量的能力を探った。本研究の手法により0.1%以下の僅かな電子濃度ゆらぎや、量子井戸の1原子層の厚みゆらぎが検知可能であることを実証した。

報告書

(3件)
  • 2013 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2012 実施状況報告書
  • 研究成果

    (24件)

すべて 2014 2013 2012

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (23件)

  • [雑誌論文] Development of a High Resolution and Wide Band Terahertz Spectrometer Based on a 1 μm-Band2013

    • 著者名/発表者名
      K. Kitahara, K. Oto, M. Nakajima, and K. Muro
    • 雑誌名

      Review of Scientific Instruments

      巻: 84 号: 12 ページ: 126102-126102

    • DOI

      10.1063/1.4842275

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書 2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 2次元電子系のゆらぎによるKerrシグナルへの影響とスピンイメージング2014

    • 著者名/発表者名
      長尾佳介, 有海祐伺, 桐生直明, 音賢一, 熊田倫雄, 平山祥郎
    • 学会等名
      日本物理学会第69回年次大会
    • 発表場所
      東海大学湘南キャンパス
    • 年月日
      2014-03-28
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] xAlGaAs/GaAsヘテロ構造における二次元電子系のスピン偏極計測2014

    • 著者名/発表者名
      桐生直明, 長尾佳介, 鎌形諒太, 音賢一
    • 学会等名
      日本物理学会第69回年次大会
    • 発表場所
      東海大学湘南キャンパス
    • 年月日
      2014-03-28
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 数層グラフェンの量子ホール状態における磁気キャパシタンスと複素伝導度2014

    • 著者名/発表者名
      舟瀬基, 中村隆, 音賢一
    • 学会等名
      日本物理学会第69回年次大会
    • 発表場所
      東海大学湘南キャンパス
    • 年月日
      2014-03-27
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 2次元電子系のゆらぎによるKerrシグナルへの影響とスピンイメージング2014

    • 著者名/発表者名
      長尾佳介,有海祐伺,桐生直明,音賢一,熊田倫雄,平山祥郎
    • 学会等名
      日本物理学会第69回年次大会
    • 発表場所
      東海大学 湘南キャンパス
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] AlGaAs/GaAsヘテロ構造における二次元電子系のスピン偏極計測2014

    • 著者名/発表者名
      桐生直明,長尾佳介,鎌形諒太,音賢一
    • 学会等名
      日本物理学会第69回年次大会
    • 発表場所
      東海大学 湘南キャンパス
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] カット入り2次元金属メッシュにおけるテラヘルツ分光2014

    • 著者名/発表者名
      齋藤友未,関根雄大,久住裕貴,奥井雄一郎,高野恵介,萩行正憲,音賢一,中嶋誠
    • 学会等名
      日本物理学会第69回年次大会
    • 発表場所
      東海大学 湘南キャンパス
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] THz領域におけるリング共振器を用いたオルソフェライト磁気共鳴の観測2014

    • 著者名/発表者名
      栗原貴之,中村圭太,山口啓太,関根雄大,齋藤友未,音賢一,中嶋誠,渡邊浩,末元徹
    • 学会等名
      日本物理学会第69回年次大会
    • 発表場所
      東海大学 湘南キャンパス
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 数層グラフェンの量子ホール状態における磁気キャパシタンスと複素伝導度2014

    • 著者名/発表者名
      舟瀬基,中村隆,音賢一
    • 学会等名
      日本物理学会第69回年次大会
    • 発表場所
      東海大学 湘南キャンパス
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 量子ホール電子系における希釈冷凍機温度でのKerr回転イメージング2013

    • 著者名/発表者名
      長尾佳介、軍司雄太、桐生直明, 室清文, 音賢一, 熊田倫雄, 平山祥郎
    • 学会等名
      日本物理学会第68回年次大会
    • 発表場所
      広島大学
    • 年月日
      2013-09-28
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] サニャック干渉計を用いた量子ホール電子系の高感度スピン偏極イメージング2013

    • 著者名/発表者名
      軍司雄太, 長尾佳介, 桐生直明, 音賢一, 室清文, 熊田倫雄, 平山祥郎
    • 学会等名
      日本物理学会第68回年次大会
    • 発表場所
      広島大学
    • 年月日
      2013-09-27
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 狭線幅スペクトルの測定に向けた高分解能CWテラヘルツ分光システムの開発2013

    • 著者名/発表者名
      北原憲, 中嶋誠, 音賢一, 室清文
    • 学会等名
      第74回応用物理学会秋季学術講演会
    • 発表場所
      同志社大学田辺キャンパス
    • 年月日
      2013-09-16
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 狭線幅スペクトルの測定に向けた高分解能CW テラヘルツ分光システムの開発2013

    • 著者名/発表者名
      北原 憲,中嶋 誠,音 賢一,室 清文
    • 学会等名
      第74回応用物理学会秋季学術講演会
    • 発表場所
      同志社大学
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 2次元金属メッシュフィルムのテラヘルツ時間領域分光測定2013

    • 著者名/発表者名
      関根雄大,大城亮介,久住裕貴,斎藤友未,奥井雄一郎,高野恵介,萩行正憲,音賢一,中嶋誠
    • 学会等名
      第74回応用物理学会秋季学術講演会
    • 発表場所
      同志社大学
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Development of a High Resolution Terahertz Spectrometer With 1 μm Band ASE-Free External Cavity2013

    • 著者名/発表者名
      K. Kitahara, A. Terayama, K. Oto, and K. Muro
    • 学会等名
      International Workshop on Optical Terahertz Science and Technology 2013
    • 発表場所
      京都市
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] サニャック干渉計を用いた量子ホール電子系の高感度スピン偏極イメージング2013

    • 著者名/発表者名
      軍司雄太,長尾佳介,桐生直明,音賢一,室清文,熊田倫雄,平山祥郎
    • 学会等名
      日本物理学会 第68回年次大会
    • 発表場所
      広島大学(東広島市)
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 量子ホール電子系における希釈冷凍機温度でのKerr回転イメージング2013

    • 著者名/発表者名
      長尾佳介,軍司雄太,桐生直明,音賢一,室清文,熊田倫雄,平山祥郎
    • 学会等名
      日本物理学会 第68回年次大会
    • 発表場所
      広島大学(東広島市)
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] High Sensitive Electron Spin Imaging in Quantum Hall Devices by Sagnac Interferometer2012

    • 著者名/発表者名
      K. Oto, Y. Gunji, K. Nagao, K. Muro, N. Kumada, Y. Hirayama
    • 学会等名
      31st International Conference on the Physics of Semiconductors (ICPS 2012)
    • 発表場所
      Zurich, Switzerland
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書 2012 実施状況報告書
  • [学会発表] Transport properties in a suspended single wall carbon nanotube after current induced cleaning and ethanol absorption2012

    • 著者名/発表者名
      Y. Shimane, K. Oto
    • 学会等名
      20th International Conference on High Magnetic Fields in Semiconductor Physics and Nano technology (HMF)
    • 発表場所
      Chamonix ,France
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Electron spin imaging in quantum Hall devices by Sagnac interferometer2012

    • 著者名/発表者名
      Y. Gunji, K. Nagao, K. Oto, K. Muro
    • 学会等名
      Topological lightwave synthesis and its applications 2012
    • 発表場所
      Chiba, Japan
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書 2012 実施状況報告書
  • [学会発表] Photoluminescence Excitation Spectroscopy of Suspended Carbon Nanotube near the Fundamental Absorption Edge2012

    • 著者名/発表者名
      Kiyofumi Muro, Keisuke Okada, Saki Izumi, Masaaki Hirai, and Kenichi Oto
    • 学会等名
      31st International Conference on the Physics of Semiconductors (ICPS 2012)
    • 発表場所
      Zurich, Switzerland
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] Transport properties in a suspended single wall carbon nanotube after current induced cleaning and ethanol absorption2012

    • 著者名/発表者名
      Y. Shimane, and K. Oto
    • 学会等名
      20th International Conference on High Magnetic Fields in Semiconductor Physics and Nanotechnology(HMF)
    • 発表場所
      Chamonix ,France
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] Magnetic field effect on the excited states of self-assembled InAs/GaAs quantum dots2012

    • 著者名/発表者名
      K. Muro, L. Han, H. Ito, T. Sato, K. Oto, K. Shibata, and K. Hirakawa
    • 学会等名
      20th International Conference on High Magnetic Fields in Semiconductor Physics and Nanotechnology(HMF)
    • 発表場所
      Chamonix ,France
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] Aharonov-Bohm efect on the exciton state of a suspended single-wall carbon nanotube2012

    • 著者名/発表者名
      K. Muro, K.Okada, S. Izumi, H. Hirai, and K. Oto
    • 学会等名
      20th International Conference on High Magnetic Fields in Semiconductor Physics and Nanotechnology(HMF)
    • 発表場所
      Chamonix ,France
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書

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公開日: 2013-05-31   更新日: 2020-05-15  

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