| 研究課題/領域番号 |
20K20433
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| 補助金の研究課題番号 |
19H05507 (2019)
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| 研究種目 |
挑戦的研究(開拓)
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| 配分区分 | 基金 (2020)
補助金 (2019) |
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| 審査区分 |
中区分21:電気電子工学およびその関連分野
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| 研究機関 | 北海道大学 |
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研究代表者 |
村山 明宏 北海道大学, 情報科学研究院, 教授 (00333906)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| キーワード | 光スピントランジスタ / 電界効果 / 半導体量子ドット / 二次元電子系 / 希薄窒化物半導体 / スピンフィルタリング増幅 |
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| 研究成果の概要 |
情報社会を支える電子情報や光通信ではエネルギー熱損失の解決が課題である。そのため、消費電力を抑制できる電子スピンメモリと光エレクトロニクスを活用し融合する研究が重要になる。光のスピン状態は円偏光特性に対応し、GaAsなどの化合物半導体の光吸収や発光などの光電変換時に、電子のスピン状態と相互に変換可能である。
そこで、新しい光スピン機能の開拓に向けて、円偏光の入力により生成する電子のスピン偏極状態を外部電界により制御し円偏光発光として出力する、電界効果型の光スピントランジスタを研究した。その結果、実用上重要な室温で、電子スピンや円偏光特性の偏り度合いで与えられるスピン偏極情報の電界制御を実現した。
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| 自由記述の分野 |
半導体光スピントロニクス
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
現代の高度な情報社会を支える電子情報や光通信では、エネルギー熱損失の解決が課題であり、消費電力を抑制できる電子スピンメモリと光エレクトロニクスを活用し融合する研究が重要で、社会的な意義も大きい。
そこで、新しい光スピン機能の開拓に向けて、円偏光の入力により生成する電子のスピン偏極状態を外部電界により制御し円偏光発光として出力する、電界効果型の光スピントランジスタを研究した。通常は磁場にのみ応答する半導体中の電子のスピン状態を電界だけで制御するデバイスの研究は、学問的にも意義は大きい。その結果、実用上必須の室温で、電子スピンや円偏光特性の偏り度合いで与えられるスピン偏極情報の電界制御を実現した。
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