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半導体量子ドットにおける正孔g因子制御と初期化技術の開発

研究課題

研究課題/領域番号 26800162
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 物性Ⅰ
研究機関北海道大学

研究代表者

鍜治 怜奈  北海道大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (40640751)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015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)
2015年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2014年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
キーワード量子ナノ構造 / 正孔スピン / g因子 / スピン初期化技術 / 価電子帯混合
研究成果の概要

超微細相互作用によるスピン緩和を受けにくく,電子より長いコヒーレンスが期待される重い正孔スピンに着目し,スピン操作の鍵となるg因子制御とスピンダイナミクスの検出手法の開発に着手した.
まず,正孔g因子とスピンコヒーレンスに影響を及ぼす価電子帯混合に注目し,外部歪みによる制御デバイス作製に着手すると共に,単一量子リング試料を用いて,歪み誘起価電子帯混合と正孔g因子の相関を実験的に調べた.また,現行の時間分解カー回転測定系の検出感度向上に努めて,負のトリオン生成ダイナミクスに関する知見を得たことに加え,ハンル測定を単一量子ドットに適用し,光誘起核スピン分極に起因するハンルカーブの異常を観測した.

報告書

(3件)
  • 2015 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2014 実施状況報告書
  • 研究成果

    (30件)

すべて 2016 2015 2014 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 1件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 3件) 学会発表 (24件) (うち国際学会 6件、 招待講演 4件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] 台湾国立交通大学(中華民国 (台湾))

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [雑誌論文] Electron and hole in-plane g-factors in single InAs quantum rings2015

    • 著者名/発表者名
      R. Kaji, T. Tominaga, Y.-N. Wu, S.-J. Cheng, and S. Adachi
    • 雑誌名

      J. Phys.: Conf. Ser.

      巻: 647 ページ: 012011-012011

    • DOI

      10.1088/1742-6596/647/1/012011

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Dispersions of hole and electron g-factors in single InAs quantum rings evaluated using optically induced nuclear spin polarization2014

    • 著者名/発表者名
      R. Kaji, T. Hozumi, Y. Hachiyama, T. Tomii, H. Sasakura, M. Jo, and S. Adachi
    • 雑誌名

      Applied Physics Express

      巻: 7 号: 6 ページ: 065002-065002

    • DOI

      10.7567/apex.7.065002

    • NAID

      210000137135

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Effective nuclear field measurement in a single quantum well via time-resolved Kerr rotation technique2014

    • 著者名/発表者名
      L.-P. Yan, R. Kaji, and S. Adachi
    • 雑誌名

      Advanced Materials Research

      巻: 936 ページ: 534-539

    • DOI

      10.4028/www.scientific.net/amr.936.534

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Negative initial phase shift of Kerr rotation generated from the building-up process of resident electron spin polarization in a CdTe single quantum well2014

    • 著者名/発表者名
      L.-P. Yan, M. Kurosawa, R. Kaji, G. Karczewski, S. Takeyama, and S. Adachi
    • 雑誌名

      Physical Review B

      巻: 90 号: 20

    • DOI

      10.1103/physrevb.90.205307

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Hole g-Factor Anisotropies in Individual InAs Quantum Rings2016

    • 著者名/発表者名
      R. Kaji, T. Tominaga, Y.-N. Wu, M.-F. Wu, S.-J. Cheng, and S. Adachi
    • 学会等名
      The 43rd International Symposium on Compound Semiconductors (ISCS)
    • 発表場所
      Toyama International Conference Center, Toyama, Japan
    • 年月日
      2016-06-26
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Investigation of Spin Dynamics Based on Initial Phase Shift Analysisof Kerr Rotation in a CdTe Single Quantum Well2016

    • 著者名/発表者名
      L.-P. Yan, R. Kaji, and S. Adachi
    • 学会等名
      The 43rd International Symposium on Compound Semiconductors (ISCS)
    • 発表場所
      Toyama International Conference Center, Toyama, Japan
    • 年月日
      2016-06-26
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Hanle 効果による単一量子ドットの面内核磁場検出 (20a-S223-6)2016

    • 著者名/発表者名
      山本壮太,松崎亮典,鍜治怜奈,足立智
    • 学会等名
      第63回応用物理学会春季学術講演会
    • 発表場所
      東京工業大学 大岡山キャンパス (東京都目黒区)
    • 年月日
      2016-03-19
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 零磁場下における核磁場形成と検出 (20a-S223-5)2016

    • 著者名/発表者名
      松崎亮典,山本壮太,足立智,鍜治怜奈
    • 学会等名
      第63回応用物理学会春季学術講演会
    • 発表場所
      東京工業大学 大岡山キャンパス (東京都目黒区)
    • 年月日
      2016-03-19
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 単一InAs 量子リング正孔g 因子の面内異方性と歪・形状異方性 (20a-S223-4)2016

    • 著者名/発表者名
      冨永隆宏,鍜治怜奈,呉祐年,巫明帆,鄭舜仁, 足立智
    • 学会等名
      第63回応用物理学会春季学術講演会
    • 発表場所
      東京工業大学 大岡山キャンパス (東京都目黒区)
    • 年月日
      2016-03-19
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 単一量子ドットにおける核スピン分極ダイナミクス測定のためのダブルパスAOMの検討 (B-1)2016

    • 著者名/発表者名
      高安遼,鍜治怜奈,足立智
    • 学会等名
      第51回応用物理学会北海道支部学術講演会
    • 発表場所
      北海道大学 学術交流会館 (札幌市)
    • 年月日
      2016-01-09
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] CdTe単一量子井戸における残留電子スピン分極の形成ダイナミクス (B-2)2016

    • 著者名/発表者名
      高群 哲義,厳 麗平,鍜治 怜奈,足立 智
    • 学会等名
      第51回応用物理学会北海道支部学術講演会
    • 発表場所
      北海道大学 学術交流会館 (札幌市)
    • 年月日
      2016-01-09
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 零磁場下における量子ドット核スピン分極 (B-3)2016

    • 著者名/発表者名
      松崎亮典,足立智,鍜治怜奈
    • 学会等名
      第51回応用物理学会北海道支部学術講演会
    • 発表場所
      北海道大学 学術交流会館 (札幌市)
    • 年月日
      2016-01-09
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 単一InAs量子リングにおける正孔面内g因子の測定 (B-4)2016

    • 著者名/発表者名
      冨永 隆宏,鍜治 怜奈,呉 祐年,鄭 舜仁, 足立 智
    • 学会等名
      第51回応用物理学会北海道支部学術講演会
    • 発表場所
      北海道大学 学術交流会館 (札幌市)
    • 年月日
      2016-01-09
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 単一InAs量子リングにおける正孔面内g因子異方性の測定 (13a-2Q-13)2015

    • 著者名/発表者名
      冨永隆宏,鍜治怜奈,呉祐年, 鄭舜仁,足立智
    • 学会等名
      第76回応用物理学会秋季学術講演会
    • 発表場所
      名古屋国際会議場 (名古屋市)
    • 年月日
      2015-09-13
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Anisotropy of electron and hole in-plane g-factors in single InAs/GaAs quantum rings (poster, Tu-PM-9)2015

    • 著者名/発表者名
      T. Tominaga, R. Kaji, Y.-N. Wu, S.-J. Cheng, and S Adachi
    • 学会等名
      17th International Conference on Modulated Semiconductor Structures (MSS17)
    • 発表場所
      Sendai International Center, Sendai, Japan
    • 年月日
      2015-07-26
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Formation dynamics and initial phase shift of resident electron spin polarization observed by time-resolved Kerr rotation spectroscopy (poster, Mo-PM-1)2015

    • 著者名/発表者名
      L.-P. Yan, R. Kaji, and S. Adachi
    • 学会等名
      17th International Conference on Modulated Semiconductor Structures (MSS17)
    • 発表場所
      Sendai International Center, Sendai, Japan
    • 年月日
      2015-07-26
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Anisotropy of electron and hole g-factors in individual InAs quantum rings2015

    • 著者名/発表者名
      R. Kaji and S. Adachi
    • 学会等名
      Japan, Vietnam, Bulgaria and Taiwan Joint Workshop
    • 発表場所
      Shinchu, Taiwan
    • 年月日
      2015-07-17
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Electron and hole in-plane g-factors in single InAs quantum rings2015

    • 著者名/発表者名
      R. Kaji, T. Tominaga, Y.-N. Wu, S.-J. Cheng, and S. Adachi
    • 学会等名
      19th International Conference on Electron Dynamics in Semiconductors, Optoelectronics and Nanostructures (EDISON 19)
    • 発表場所
      Salamanca, Spain
    • 年月日
      2015-06-29 – 2015-07-02
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Electron and hole in-plane g-factors in single InAs quantum rings (oral, Mo III.B-6)2015

    • 著者名/発表者名
      R. Kaji, T. Tominaga, Y.-N. Wu, S.-J. Cheng, and S. Adachi
    • 学会等名
      19th International Conference on Electron Dynamics in Semiconductors, Optoelectronics and Nanostructures (EDISON 19)
    • 発表場所
      Salamanca, Spain
    • 年月日
      2015-06-29
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 単一量子リングにおける電子・正孔面内g 因子評価 (11a-A10-8)2015

    • 著者名/発表者名
      冨永隆宏,冨井拓真,鍜治怜奈,呉祐年,鄭舜仁,足立智
    • 学会等名
      第62回応用物理学会春季学術講演会
    • 発表場所
      東海大学湘南キャンパス
    • 年月日
      2015-03-11 – 2015-03-14
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 面内磁場下での単一InAs量子リングの偏光特性 (A-11)2015

    • 著者名/発表者名
      冨井拓真,冨永隆宏,鍜治怜奈,足立智
    • 学会等名
      第50回応用物理学会北海道支部学術講演会
    • 発表場所
      旭川勤労者福祉会館
    • 年月日
      2015-01-09 – 2015-01-10
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 単一InAlA量子ドットにおける核スピン緩和 (A-8)2015

    • 著者名/発表者名
      畠中道大,鍜治怜奈,足立智
    • 学会等名
      第50回応用物理学会北海道支部学術講演会
    • 発表場所
      旭川勤労者福祉会館
    • 年月日
      2015-01-09 – 2015-01-10
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Electron and hole spin dephasing induced by nuclear field fluctuation in semiconductor quantum dots2014

    • 著者名/発表者名
      R. Kaji, and S. Adachi
    • 学会等名
      International Symposium on Recent Progress of Photonic Devices and Materials
    • 発表場所
      Kobe University, Japan
    • 年月日
      2014-11-13 – 2014-11-14
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 単一量子リングにおける正孔g 因子のばらつきと価電子帯混合の相関 (18a-A27-12)2014

    • 著者名/発表者名
      鍜治怜奈,冨井拓真,笹倉弘理,呉祐年,鄭舜仁, 足立智
    • 学会等名
      第75回応用物理学会秋季学術講演会
    • 発表場所
      北海道大学札幌キャンパス
    • 年月日
      2014-09-17 – 2014-09-20
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 単一InAs 量子リングの面内g 因子測定と光学異方性の考察 (18a-A27-11)2014

    • 著者名/発表者名
      冨井拓真,鍜治怜奈,足立智
    • 学会等名
      第75回応用物理学会秋季学術講演会
    • 発表場所
      北海道大学札幌キャンパス
    • 年月日
      2014-09-17 – 2014-09-20
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Resident electron spin polarization via trion dynamics in a single quantum well (19a-A27-4)2014

    • 著者名/発表者名
      L.-P. Yan, S. Adachi, and R. Kaji
    • 学会等名
      第75回応用物理学会秋季学術講演会
    • 発表場所
      北海道大学札幌キャンパス
    • 年月日
      2014-09-17 – 2014-09-20
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Precise measurement of electron and hole g-factors using nuclear spin switching in semiconductor nanostructures2014

    • 著者名/発表者名
      S. Adachi and R. Kaji
    • 学会等名
      Hokudai-NCTU Joint Symposium on Nano, Photo and Bio Sciences
    • 発表場所
      RIES, Hokkaido University
    • 年月日
      2014-09-10 – 2014-09-11
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 単一ナノ構造における核スピン分極形成とg因子制御2014

    • 著者名/発表者名
      足立 智,鍜治 怜奈
    • 学会等名
      日本分光学会北海道支部シンポジウム
    • 発表場所
      北海道大学札幌キャンパス
    • 年月日
      2014-07-01
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [備考] 所属研究室ホームページ

    • URL

      http://labs.eng.hokudai.ac.jp/labo/ultrafast/Adachi/toppage_ja.html

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書

URL: 

公開日: 2014-04-04   更新日: 2022-02-16  

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