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量子デバイスによる超伝導電流のスピン偏極の検出

研究課題

研究課題/領域番号 24840014
研究種目

研究活動スタート支援

配分区分補助金
研究分野 物性Ⅱ
研究機関東京大学

研究代表者

中村 壮智  東京大学, 物性研究所, 助教 (50636503)

研究期間 (年度) 2012-08-31 – 2014-03-31
研究課題ステータス 完了 (2013年度)
配分額 *注記
2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
2013年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2012年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワード超伝導接合 / 近接効果 / アンドレーエフ反射 / スピン軌道相互作用 / スピンホール効果 / スピン流 / スピントロニクス / 希薄磁性半導体 / ジョセフソン効果 / スピン起動相互作用 / スピンフィルター / 超伝導
研究概要

狭ギャップ半導体であるインジウム砒素の二次元電子系に超伝導体ニオブを低抵抗に接合する方法を開発し、低温で生じるアンドレーエフ反射や超伝導電流を観測した。さらに超伝導接合特性を電流およびスピン流で制御すべくニオブを含む十字構造を形成し超伝導電流に直交するように電流やスピン流を流すことで、超伝導電流やアンドレーエフ束縛状態のコントロールに成功した。
また、近接効果によって染み出す超伝導電子対の対称性を変えるため、量子ポイントコンタクトと超伝導接合のハイブリッド構造の作成や強磁性半導体インジウム鉄砒素の分子線エピタキシー成長も行った。

報告書

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

    (23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 (22件)

  • [雑誌論文] Spin Hall reduction of Josephson effect in InAs two-dimensional electrons2013

    • 著者名/発表者名
      Taketomo Nakamura, Y Takahashi, Y Hashimoto, D. H. Yun, S. W. Kim, Y Iye, and S Katsumoto
    • 雑誌名

      Phys. Status Solidi C

      巻: 10 号: 11 ページ: 1473-1476

    • DOI

      10.1002/pssc.201300263

    • 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] Nb/InAs/Nb接合におけるスピン流注入の効果2014

    • 著者名/発表者名
      中村壮智, 他
    • 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 (27pAW-6)
    • 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] Nb/InAs/Nb接合におけるスピン流注入の効果2014

    • 著者名/発表者名
      中村壮智
    • 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(神奈川県)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Nb/InAs/Nb接合におけるスピンホール効果とAndreev束縛状態2013

    • 著者名/発表者名
      中村壮智, 他
    • 学会等名
      日本物理学会2013年秋季次大会
    • 発表場所
      徳島大学 (26aDD-5)
    • 年月日
      2013-09-26
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Nb/InAs二次元電子系接合におけるAndreev反射の磁場方向依存性2013

    • 著者名/発表者名
      中村壮智, 他
    • 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 (29aXL-9)
    • 年月日
      2013-03-29
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Spin injection into Nb/InAs/Nb Andreev junctions2013

    • 著者名/発表者名
      Taketomo Nakamura, et. al.
    • 学会等名
      Physics and Applications of Spin-related Phenomena in Semiconductors (PASPS-18)
    • 発表場所
      Osaka University, Osaka, Japan (B-8)
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Andreev Bound State Disturbance due to Spin Hall Effect in InAs Two Dimensional Electron Systems2013

    • 著者名/発表者名
      Taketomo Nakamura, et. al.
    • 学会等名
      The 18th International Conference on Electron Dynamics in Semiconductors, Optoelectronics and Nanostructures (EDISON18)
    • 発表場所
      Kunibiki Messe, Matsue, Japan (Fr1-4)
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Josephson current suppression due to the spin Hall effect in InAs two-dimensional electron systems2013

    • 著者名/発表者名
      Taketomo Nakamura, et. al.
    • 学会等名
      20th International Conference on Electronic Properties of Two-Dimensional Systems (EP2DS-20)
    • 発表場所
      Wroclaw University of Technology, Wroclaw, Poland (ThP137)
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Spin Hall Reduction of Josephson Effect in InAs Two-Dimensional Electrons2013

    • 著者名/発表者名
      Taketomo Nakamura, et. al.
    • 学会等名
      International Symposium on Compund Semiconductors (ISCS2013)
    • 発表場所
      Kobe Convention Center, Kobe, Japan (ThA2-3)
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Spin Hall Reduction of Josephson Effect in InAs Two-Dimensional Electrons2013

    • 著者名/発表者名
      中村壮智
    • 学会等名
      The 40th International Symposium on Compound Semiconductors
    • 発表場所
      神戸コンベンションセンター(兵庫県)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Josephson current suppression due to the spin Hall effect in InAs two-dimensional electron systems2013

    • 著者名/発表者名
      中村壮智
    • 学会等名
      20th International Conference on Electronic Properties of Two-Dimensional Systems
    • 発表場所
      ヴロツワフ工科大学(ポーランド)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Andreev Bound State Disturbance due to Spin Hall Effect in InAs Two Dimensional Electron Systems2013

    • 著者名/発表者名
      中村壮智
    • 学会等名
      The 18th International Conference on Electron Dynamics in Semiconductors, Optoelectronics and Nanostructures
    • 発表場所
      くにびきメッセ(島根県)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Nb/InAs/Nb接合におけるスピンホール効果とAndreev束縛状態2013

    • 著者名/発表者名
      中村壮智
    • 学会等名
      日本物理学会 2013年秋季大会
    • 発表場所
      徳島大学(徳島県)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Spin injection into Nb/InAs/Nb Andreev junctions2013

    • 著者名/発表者名
      中村壮智
    • 学会等名
      第18回 半導体スピン工学の基礎と応用
    • 発表場所
      大阪大学(大阪府)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Nb/InAs接合におけるAndreev反射の横方向電流および磁場方向依存性2013

    • 著者名/発表者名
      中村壮智
    • 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 東広島キャンパス
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] スピン軌道相互作用の強い系における 横結合量子ドットを用いたスピン偏極検出 II2013

    • 著者名/発表者名
      金善宇
    • 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 東広島キャンパス
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] スピンホール効果によるAndreev伝導の抑制半導体スピン工学の基礎と応用2012

    • 著者名/発表者名
      中村壮智, 他
    • 学会等名
      PASPS-17
    • 発表場所
      九州大学, 福岡 (E-2)
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] アンドレーフ反射に対する横電流の効果2012

    • 著者名/発表者名
      勝本信吾
    • 学会等名
      日本物理学会 2012年秋季大会
    • 発表場所
      横浜国立大学
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] (Ga,Mn)As の格子歪みと磁気異方性2012

    • 著者名/発表者名
      橋本義昭
    • 学会等名
      日本物理学会 2012年秋季大会
    • 発表場所
      横浜国立大学
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] スピン軌道相互作用の強い系における横結合量子ドットを用いたスピン偏極検出2012

    • 著者名/発表者名
      金善宇
    • 学会等名
      日本物理学会 2012年秋季大会
    • 発表場所
      横浜国立大学
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] スピンホール効果によるAndreev 伝導の抑制2012

    • 著者名/発表者名
      中村壮智
    • 学会等名
      PASPS-17
    • 発表場所
      九州大学 伊都キャンパス
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] (Ga,Mn)As 磁気異方性の形状制御2012

    • 著者名/発表者名
      勝本信吾
    • 学会等名
      PASPS-17
    • 発表場所
      九州大学 伊都キャンパス
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Detection of Spin-polarization with A Single Lead Quantum Dot in Zero External Magnetic Field2012

    • 著者名/発表者名
      金善宇
    • 学会等名
      PASPS-17
    • 発表場所
      九州大学 伊都キャンパス
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書

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公開日: 2012-11-27   更新日: 2020-05-15  

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