半導体量子構造における核スピンの光制御・検出

2010 年度 研究成果報告書

• 研究領域: スピン流の創出と制御
• 研究課題/領域番号: 19048007
• 研究種目: 特定領域研究
• 配分区分: 補助金
• 審査区分: 理工系
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 大野 裕三 東北大学, 電気通信研究所, 准教授 (00282012)
• 研究分担者: 松倉 文〓 東北大学, 電気通信研究所, 准教授 (50261574) ; 大谷 啓太 東北大学, 電気通信研究所, 助教 (40333893) ; 佐藤 茂雄 東北大学, 電気通信研究所, 准教授 (10282013)
• 研究期間 (年度): 2007 – 2010
• キーワード: スピン流 / 半導体スピントロニクス / 核磁気共鳴 / 顕微分光 / スピンホール効果

研究概要

GaAs/AlGaAs量子井戸構造中の核スピンコヒーレンスの光検出を実証した.円偏光短パルスレーザー光により電子スピンを励起し,超微細相互作用を介して核スピンを分極すると同時に,核磁場の変化によって生じる電子スピン歳差運動の位相変化を時間分解ファラデー回転測定法により検出し,核磁気共鳴(NMR)スペクトルを得る.スピン3/2の^<75>Asを対象に量子ゲート操作に用いられる多重NMRパルス列を印加し,NMRスペクトルの光検出を行って多準位核スピン系の位相制御を検証した.

研究成果

• [雑誌論文] Gate voltage dependence of nuclear spin relaxation in an impurity-doped semiconductor quantum well (2010)
  • 著者名/発表者名: M. Ono, H. Kobayashi, S. Matsuzaka, Y. Ohno, H. Ohno
  • 雑誌名: Applied Physics Letters 巻: 96 ページ: 071907
  • 査読あり
• [雑誌論文] Electron density dependence of the spin Hall effect in GaAs probed by scanning Kerr rotation microscopy (2009)
  • 著者名/発表者名: S. Matsuzaka, Y. Ohno, H. Ohno
  • 雑誌名: Physical Review B 巻: 80 ページ: 241305
  • 査読あり
• [雑誌論文] Multipulse Operation and Optical Detection of Nuclear Spin Coherence in a GaAs/AlGaAs Quantum Well (2008)
  • 著者名/発表者名: Y. Kondo, M. Ono, S. Matsuzaka, K. Morita, H. Sanada, Y. Ohno, H. Ohno
  • 雑誌名: Physical Review Letters 巻: 101 ページ: 207601
  • 査読あり
• [学会発表] Magnetic Field Dependence of Quadrupoar Splitting and Nuclear Spin Coherence in a (110) GaAs/AlGaAs Quantum Well (2010)
  • 著者名/発表者名: J. Ishihara, M. Ono, G. Sato, S. Matsuzaka, Y. Ohno, H. Ohno
  • 学会等名: 2010 International Conference on Solid State Devices and Materials
  • 発表場所: Tokyo, Japan
  • 年月日: 20100922-24
• [学会発表] Multi pulse operation and optical detection of nuclear spin coherence in a quantum well (2009)
  • 著者名/発表者名: Y. Ohno, Y. Kondo, M. Ono, S. Matsuzaka, H. Sanada, K. Morita, H. Ohno
  • 学会等名: The 18th International Conference on Electronic Properties of Two-Dimensional Systems (EP2DS-18)
  • 発表場所: Kobe, Japan (INVITED)
  • 年月日: 20090719-24
• [備考]
  • URL: http://www.scl.kyoto-u.ac.jp/~ono/tokutei/public_html/