単一量子ドット分光による非平衡核スピン分布の可視化

2011 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 21310064
• 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: ナノ構造科学
• 研究機関: 独立行政法人物質・材料研究機構
• 研究代表者: 黒田 隆 独立行政法人物質・材料研究機構, 先端フォトニクス材料ユニット, 主幹研究員 (00272659)
• 連携研究者: 間野 高明 独立行政法人物質・材料研究機構, 先端フォトニクス材料研究ユニット, 主任研究員 (60391215) ; 野田 武司 独立行政法人物質・材料研究機構, 先端フォトニクス材料研究ユニット, 主幹研究員 (90251462)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2011
• キーワード: ナノ構造物性

研究概要

本研究では、単一量子ドット発光における核磁場効果(オーバーハウザー効果)を観測することにより、母体結晶の核スピン空間分布の可視化を目指した。オーバーハウザー効果は高々10マイクロeV程度のスペクトル変化である。そのため、極めて高いエネルギー分解能を持つ顕微発光測定系を構築した。それを用い、電子・正孔の長距離交換相互作用による微細構造分裂やサイズ依存性、および高指数面成長による微細分裂の抑制などの量子基礎物性の知見を得た。

研究成果

• [雑誌論文] Dark-bright mixing of interband transitions in symmetric semiconductor quantum dots (2011)
  • 著者名/発表者名: G. Sallen, B. Urbaszek, M. M. Glazov, E. L. Ivchenko, T. Kuroda, T. Mano, S. Kunz, M. Abbarchi, K. Sakoda, D. Lagarde, A. Balocchi, X. Marie, and T. Amand
  • 雑誌名: Phys. Rev. Lett 巻: 107 ページ: 166604/1-5
  • DOI: doi:10.1103/PhysRevLett.107.166604
• [雑誌論文] Scanning Fabry-Perot interferometer with largely tunable free spectral range for high resolution spectroscopy of single quantum dots (2011)
  • 著者名/発表者名: M. Abbarchi, T. Kuroda, R. Duval, T. Mano, and K. Sakoda
  • 雑誌名: Rev. Sci. Instrum 巻: 82 ページ: 073103/1-5
  • DOI: doi:10.1063/1.3601016
• [雑誌論文] Energy renormalization of exciton complexes in GaAs quantum dots (2010)
  • 著者名/発表者名: M. Abbarchi, T. Kuroda, T. Mano, K. Sakoda, C. A. Mastrandrea, A. Vinattieri, M. Gurioli, and T. Tsuchiya
  • 雑誌名: Phys. Rev 巻: 82 ページ: 201301(R)/1-4
  • DOI: doi:10.1103/PhysRevB.82.201301
• [雑誌論文] Distribution of exciton emission linewidth observed for GaAs quantum dots grown by droplet epitaxy (2010)
  • 著者名/発表者名: K. Kuroda, T. Kuroda, K. Watanabe, T. Mano, G. Kido, N. Koguchi, and K. Sakoda
  • 雑誌名: J. Lumin 巻: 130 ページ: 2390-2393
  • DOI: doi:10.1016/j.jlumin.2010.07.025
• [雑誌論文] Impact of heavy hole-light hole coupling on optical selection rules in GaAs quantum dots (2010)
  • 著者名/発表者名: T. Belhadj, T. Amand, C.-M. Simon, T. Kuroda, M. Abbarchi, T. Mano, K. Sakoda, S. Kunz, X. Marie, and B. Urbaszek
  • 雑誌名: Appl. Phys. Lett 巻: 97 ページ: 051111/1-3
  • DOI: doi:10.1063/1.3473824
• [雑誌論文] Self-assembly of symmetric GaAs quantum dots on(111) A substrates : Suppression of fine-structure splitting (2010)
  • 著者名/発表者名: T. Mano, M. Abbarchi, T. Kuroda, B. McSkimming, A. Ohtake, K. Mitsuishi, and K. Sakoda
  • 雑誌名: Appl. Phys. Express 巻: 3 ページ: 065203
  • DOI: doi:10.1143/APEX.3.065203
• [雑誌論文] Fine structure splitting of quantum dot excitons : Role of geometry and environment (2010)
  • 著者名/発表者名: M. Abbarchi, T. Kuroda, C. Mastrandrea, A. Vinattieri, S. Sanguinetti, T. Mano, K. Sakoda, M. Gurioli
  • 雑誌名: Physica E 巻: 42 ページ: 881-883
  • DOI: doi:10.1016/j.physe.2009.11.033
• [雑誌論文] Magneto-optical properties of excitonic complexes in GaAs self-assembled quantum dots (2010)
  • 著者名/発表者名: M. Abbarchi, T. Kuroda, T. Mano, K. Sakoda, G. Gurioli
  • 雑誌名: Phys. Rev 巻: 81 ページ: 035334
  • DOI: doi:10.1103/PhysRevB.81.035334
• [雑誌論文] Ultra-narrow emission from single GaAs self-assembled quantum dots grown by droplet epitaxy (2009)
  • 著者名/発表者名: T. Mano, M. Abbarchi, T. Kuroda, C. A. Mastrandrea, A. Vinattieri, S. Sanguinetti, K. Sakoda, M. Gurioli
  • 雑誌名: Nanotechnology 巻: 20 ページ: 395601
  • DOI: doi:10.1088/0957-4484/20/39/395601
• [学会発表] GaAs quantum dots with type-II band alignment (2010)
  • 著者名/発表者名: T. Kuroda
  • 学会等名: The 30th International Conference on Physics of Semiconductors
  • 発表場所: Soul, Korea
  • 年月日: 20100800
• [学会発表] Energy renormalization on exciton complexes in strain-free GaAs quantum dots (2010)
  • 著者名/発表者名: T. Kuroda
  • 学会等名: The 16th International Conference on Superlattices, Nanostructures and Nanodevices
  • 発表場所: Beijing, Chaina
  • 年月日: 2010-07-18
• [図書] バンドギャップエンジニアリング (2011)
  • 著者名/発表者名: 黒田隆
  • 総ページ数: 9-19
  • 出版者: シーエムシー出版
• [備考] (1)ホームページ
  • URL: http://www.nims.go.jp/laser_kuroda
• [備考] (2)プレス発表
  • URL: http://www.nims.go.jp/news/press/2010/10/p201010220.html