2020 年度研究成果報告書

テラヘルツ帯における単一電荷・スピン・フォノンの動力学制御による機能性の探索

研究課題

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研究課題/領域番号	17H02732
研究種目	基盤研究(B)
配分区分	補助金
応募区分	一般
研究分野	ナノ構造物理
研究機関	東北工業大学
研究代表者	柴田憲治東北工業大学, 工学部, 准教授 (00436578)
研究期間 (年度)	2017-04-01 – 2021-03-31
キーワード	量子ドット / トランジスタ / テラヘルツ
研究成果の概要	単一の自己組織化量子ドットを用いた量子情報処理デバイスにおいて、１つの電子やスピン、光子に情報機能を持たせるための研究をおこなった。特に本研究では、テラヘルツ電磁波を用いた単一電荷やスピン状態の動的な制御による新規物性の開拓と情報機能の実現に関する研究を推進するための研究を実施した。テラヘルツ電磁波による単一スピンの高速回転を実現するために、強いスピン軌道相互作用を有するInAsやInSb、GaSbなどのⅢ－Ⅴ族化合物半導体を用いた単一量子ドットトランジスタの作製に関する研究を行うと同時に、その量子状態の検出のために用いる高感度電荷検出器の実現に関する研究を行った。
自由記述の分野	ナノエレクトロニクス
研究成果の学術的意義や社会的意義	単一の自己組織化量子ドットを用いた量子情報処理デバイスにおいて、１つの電子やスピン、光子に情報機能を持たせるための研究をおこなった。特に、テラヘルツ光による単一スピンの高速回転を実現するために、強いスピン軌道相互作用を有するInAsやInSb、GaSbなどの半導体を用いた単一量子ドットトランジスタの作製に関する研究を行うと同時に、その量子状態の検出のために用いる高感度電荷検出器の実現に関する研究を行った。本研究の成果は、テラヘルツ光による高速な単一電荷・スピン・フォノンの制御とそれによる情報機能の創製を行う試みであり、未開拓の周波数帯であるテラヘルツ帯での量子情報処理への貢献が期待できる。