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光励起によるスピン偏極電子の新注入法の確立

研究課題

研究課題/領域番号 25390066
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 結晶工学
研究機関大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構 (2014-2016)
名古屋大学 (2013)

研究代表者

金 秀光  大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 加速器研究施設, 特別助教 (20594055)

連携研究者 山本 尚人  名古屋大学, 工学研究科, 助教 (60377918)
鳥養 映子  山梨大学, 医学工学総合研究部, 教授 (20188832)
研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)
2015年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2014年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2013年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
キーワードスピン電子 / 超格子 / 歪み補償超格子 / スピン緩和 / 注入 / スピン寿命 / スピン偏極度 / 欠陥 / スピン注入 / スピン情報 / 歪み超格子
研究成果の概要

申請者はSi、Ge材料への注入を目指して、新しいGaAs/GaAsP歪み補償超格子構造の設計、作製を行った。今までの歪み超格子構造では超格子の井戸層のみに歪みを印加することに対して、歪み補償構造では井戸層と障壁層にそれぞれ同じ大きさで、逆方向の歪みを導入する。そのため、各層には歪みを印加したまま、超格子全体の歪み量はゼロになり、超格子の品質の向上ができる。新しく作製したGaAs/GaAsP歪み超格子構造では欠陥の低下や、界面の急峻性の向上が確認された。その結果、世界最高である92%のスピン偏極度の電子ビームの生成、注入に成功した。

報告書

(5件)
  • 2016 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2015 実施状況報告書
  • 2014 実施状況報告書
  • 2013 実施状況報告書
  • 研究成果

    (29件)

すべて 2017 2016 2015 2014 2013

すべて 雑誌論文 (13件) (うち国際共著 1件、 査読あり 13件、 オープンアクセス 9件、 謝辞記載あり 6件) 学会発表 (15件) (うち国際学会 3件、 招待講演 2件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] New photocathode using ZnSe substrates with GaAs active layer2017

    • 著者名/発表者名
      Xiuguang Jin, Yoshikazu Tanabe, and Shingo Fuchi
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Aplied Physics

      巻: 56 号: 3 ページ: 1-4

    • DOI

      10.7567/jjap.56.036701

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Analysis of quantum efficiency improvement in spin-polarized photocathode2016

    • 著者名/発表者名
      Xiuguang Jin, Shunsuke Ohki, Tomoki Ishikawa, Atsushi Tackeuchi, Yosuke Honda
    • 雑誌名

      Journal of Applied Physics

      巻: 120 号: 16 ページ: 164501-164501

    • DOI

      10.1063/1.4965723

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Improvement of Quantum Efficiency in Transmission-Type Spin-polairzed Photocathode2016

    • 著者名/発表者名
      Xiuguang Jin, Fumiaki Ichihashi, Atsushi Mano, Masahiko Suzuki, Tsuneo Yasue,
    • 雑誌名

      International Journal of Materials Science and Applications

      巻: 5 号: 4 ページ: 178-182

    • DOI

      10.11648/j.ijmsa.20160504.11

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Analysis of electron emission from GaAs (Cs, O) by low energy electron microscopy2015

    • 著者名/発表者名
      X.G. Jin
    • 雑誌名

      Jpn. J. Appl. Phys

      巻: 54 号: 10 ページ: 101201-101201

    • DOI

      10.7567/jjap.54.101201

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Stain mapping at nanometer resolution using advanced nano-beam electron diffraction2015

    • 著者名/発表者名
      B. Ozdol, C. Gammer, X.G. Jin, P. Ercius, C. Ophus, J. Ciston, A. Minor,
    • 雑誌名

      Appl. Phys. Lett.

      巻: 106 号: 25 ページ: 253107-253107

    • DOI

      10.1063/1.4922994

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Mean transverse energy and response time measurements of negative electron affinity GaInP2014

    • 著者名/発表者名
      X.G. Jin, M. Yamamoto, T. Miyajima, Y. Honda, T. Uchiyama, M. Tabuchi, Y. Takeda,
    • 雑誌名

      Journal of Applied Physics

      巻: 116 号: 6 ページ: 064501-064501

    • DOI

      10.1063/1.4892629

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] LEEM and AES studies of Cs-O activation layer on p-type GaAs photocathode2014

    • 著者名/発表者名
      X.G. Jin, A.C. Cotta, G. Chen, A. T. N`Diaye, A. K. Schmid, N. Yamamoto,
    • 雑誌名

      Journal of Applied Physics

      巻: 116 号: 17 ページ: 174509-174509

    • DOI

      10.1063/1.4901201

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Coherence of a spin-polarized electron beam emitted from a semiconductor photocathode in a transmission electron microscope2014

    • 著者名/発表者名
      M. Kuwahara, S. Kusunoki, Y. Nambo, K. Saitoh, X. G. Jin, T. Ujihara, H. Asano, Y. Takeda, N. Tanaka
    • 雑誌名

      Applied Physics Letters

      巻: 105 号: 19 ページ: 193101-193101

    • DOI

      10.1063/1.4901745

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Effect of crystal quality on performance of spin-polarized photocathode2014

    • 著者名/発表者名
      X.G. Jin, B. Ozdol, M. Yamamoto, A. Mano, N. Yamamoto, Y. Takeda,
    • 雑誌名

      Applied Physics Letters

      巻: 105 号: 20 ページ: 203509-203509

    • DOI

      10.1063/1.4902337

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Nano-scale characterization of GaAsP/GaAs strained superlattice structure by nano-beam electron diffraction2014

    • 著者名/発表者名
      Xiuguang Jin, Hirotaka Nakahara, Koh Saitoh, Nobuo Tanaka, and Yoshikazu Takeda
    • 雑誌名

      Appl. Phys. Lett.

      巻: VOL. 104 号: 11 ページ: 113106-113106

    • DOI

      10.1063/1.4869030

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Picosecond electron bunches from GaAs/GaAsP strained superlattice photocathode2013

    • 著者名/発表者名
      X.G. Jin, S. Matsuba, Y. Honda, T. Miyajima, M. Yamamoto, T. Utiyama, Y. Takeda
    • 雑誌名

      Ultramicroscopy

      巻: 130 ページ: 44-48

    • DOI

      10.1016/j.ultramic.2013.04.008

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Temporal response measurements of GaAs-based photocathodes2013

    • 著者名/発表者名
      Y.Honda, S.Matsubara, X.G.Jin, T.Miyajima, M.Yamamoto, T.Uchiyama, M.Kuwahara, and Y.Takeda
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics

      巻: Vol.52 号: 8R ページ: 86401-86401

    • DOI

      10.7567/jjap.52.086401

    • NAID

      210000142576

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Phase-locking of oscillating images using laser-induced spin-polarized pulse TEM2013

    • 著者名/発表者名
      M. Kuwahara, Y. Nambo, S. Kusunokk, X. Jin, K. Saitoh, H. Asano, T. Ujihara, Y. Takeda, T. Nakanishi, and N. Tanaka
    • 雑誌名

      Microscoopy

      巻: 62 号: 6 ページ: 607-614

    • DOI

      10.1093/jmicro/dft035

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] ポンプ・プローブ時間分解測定によるGaAs/GaAsP歪み補償超格子のスピン緩和の観測2017

    • 著者名/発表者名
      金 秀光、大木 俊介、石川 友樹、竹内 淳
    • 学会等名
      第64回応用物理学会春季学術講演会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(神奈川県、横浜市)
    • 年月日
      2017-03-14
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] スピン偏極電子源における量子効率向上ための解析2016

    • 著者名/発表者名
      金 秀光、大木 俊介、石川 友樹、竹内 淳、本田洋介
    • 学会等名
      第77回応用物理学会秋季学術講演会
    • 発表場所
      朱鷺メッセ(新潟県、新潟市)
    • 年月日
      2016-09-13
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 高スピン偏極電子源用GaAs/GaAsP歪補償超格子におけるスピン緩和時間の周期&井戸幅依存性2016

    • 著者名/発表者名
      大木 俊介, 金 秀光, 石川 友樹, 亀崎 拓也, 山田 築, 竹内 淳
    • 学会等名
      第77回応用物理学会秋季学術講演会
    • 発表場所
      朱鷺メッセ(新潟県、新潟市)
    • 年月日
      2016-09-13
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] One hundred picoseconds spin relaxation in GaAs/GaAsP strain-compensated superlattice for highly spin-polarized photocathode2016

    • 著者名/発表者名
      S. Ohki, X.G. Jin, M.Asakawa, T. Ishikawa, A. Tackeuchi,
    • 学会等名
      Compound Semiconductor Week
    • 発表場所
      富山国際会議場(富山県、富山市)
    • 年月日
      2016-06-26
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 高性能スピン偏極電子源の開発と電子顕微鏡への応用2015

    • 著者名/発表者名
      金 秀光,山本尚人,真野篤志,竹田美和,鈴木雅彦,安江常夫,越川孝範
    • 学会等名
      2015年真空・表面科学合同講演会
    • 発表場所
      つくば国際会議場, 茨城県,つくば市
    • 年月日
      2015-12-01
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 高性能スピン偏極電子源の開発とその応用2015

    • 著者名/発表者名
      金 秀光,山本尚人,真野篤志,山本将博, 竹田美和,
    • 学会等名
      日本物理学会 2015年秋大会
    • 発表場所
      関西大学, 大阪府, 吹田市
    • 年月日
      2015-09-16
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Improvement of quantum efficiency in high spin-polarization photocathode2015

    • 著者名/発表者名
      X.G. Jin, N. yamamoto, T. Miyauchi, A. Mano, Y. Takeda,
    • 学会等名
      FEL2015
    • 発表場所
      Daejeon, Korea
    • 年月日
      2015-08-23
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Quantum efficiency improvement of polarized electron source using stain-compensated2015

    • 著者名/発表者名
      N. yamamoto, X.G. Jin, T. Miyauchi, A. Mano, Y. Takeda,
    • 学会等名
      IPAC2015
    • 発表場所
      Vegina, USA
    • 年月日
      2015-05-03
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] GaAs/GaAsP歪み補償超格子構造による高量子効率・高スピン偏極度電子源の開発2015

    • 著者名/発表者名
      金 秀光、山本将博、真野篤志、山本尚人、竹田美和
    • 学会等名
      第29回LC計画推進委員会
    • 発表場所
      高エネルギー加速器研究機構
    • 年月日
      2015-02-19
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Effect of crystal quality on performance of spin-polarized photocathode2014

    • 著者名/発表者名
      X.G. Jin, N. Yamamoto, T. Inagaki, A. Mano, B. Ozdol, Y. Takeda,
    • 学会等名
      LEEM/PEEM-9
    • 発表場所
      Berlin Germany
    • 年月日
      2014-09-14 – 2014-09-18
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] ERL電子銃のための光陰極準備系の開発2014

    • 著者名/発表者名
      金 秀光、山本将博、内山隆司、宮島 司、本田洋介、
    • 学会等名
      第11回日本加速器学会年会
    • 発表場所
      青森市文化会館
    • 年月日
      2014-08-08 – 2014-08-12
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Nano-scale characterization of GaAsP/GaAs strained superlattice structures by nano-beam electron diffraction2013

    • 著者名/発表者名
      X.G. Jin, H. Nakahara, K. Saitoh, N. Tanaka, Y. Takeda
    • 学会等名
      17th International Conference on Crystal Growth and Epitaxy
    • 発表場所
      Poland
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] High performance spin-polarized photocathode using GaAs/GaAsP strain-compensated superlattice2013

    • 著者名/発表者名
      X.G. Jin, N. Yamamoto, A. Mano, M. Yamamoto, Y. Takeda
    • 学会等名
      2013 International Workshop on Polarized Sources, Targets & Polarimetry
    • 発表場所
      USA
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Novel development of very high brightness and highly spin-polarized electron gun with compact 3D spin manipulator for SPLEEM2013

    • 著者名/発表者名
      T. Koshikawa, T. Yasue, M. Suzuki, K. Tsuno, S. Goto, X.G. Jin and Y. Takeda
    • 学会等名
      IVC-19/ICSS-15 AND ICN+T
    • 発表場所
      France
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] LEEM and AES study of negative electron affinity GaAs photocathode degradation process2013

    • 著者名/発表者名
      X.G. Jin, A. Cotta, G. Chen, A. N`Diaye, A. K. Schmid, Y. Takeda
    • 学会等名
      9th International Symposium on Atomic Level Characterization for New Materials and Devices
    • 発表場所
      USA
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [産業財産権] 高輝度電子発生素子及びその作製方法2016

    • 発明者名
      金 秀光、竹田美和、山本将博、神谷幸秀
    • 権利者名
      金 秀光、竹田美和、山本将博、神谷幸秀
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2016-04-01
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書

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公開日: 2014-07-25   更新日: 2019-07-29  

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