量子デバイスを用いたスピンホール効果の研究

2011 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 21340078
• 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: 物性Ⅰ
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 勝本 信吾 東京大学, 物性研究所, 教授 (10185829)
• 研究分担者: 橋本 義昭 東京大学, 物性研究所, 技術専門職員 (20396922)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2011
• キーワード: スピン軌道相互作用 / スピン流 / アンドレーフ反射 / スピンホール効果

研究概要

スピン軌道相互作用により量子ポイントコンタクトが非磁性半導体中でスピンフィルターとして動作することを検証した.常伝導体を超伝導体で挟んだ構造に生じるアンドレーフ束縛状態において,横電流によって生じたスピンホール効果によって異常伝導度が大きく抑えられる効果を見出した.

研究成果

• [雑誌論文] Evidence of Spin-Filtering in Quantum Constrictions with Spin-Orbit Interaction (2012)
  • 著者名/発表者名: S. W. Kim, Y. Hashimoto, Y. Iye, and S. Katsumoto
  • 雑誌名: J. Phys. Soc. Jpn 巻: Vol.81 ページ: 054706(1-5)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Spatial gradient of dynamic nuclear spin polarization induced by breakdown of the quantum Hall effect (2011)
  • 著者名/発表者名: M. Kawamura, K. Kono, Y. Hashimoto, S. Katsumoto, and T. Machida
  • 雑誌名: Phys. Rev. B 巻: Vol.83 ページ: 041305(1-4)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Filtering and analyzing mobile qubit information via Rashba-Dresselhaus-Aharonov-Bohminterferometers (2011)
  • 著者名/発表者名: A. Aharony, Y. Tokura, G. Z. Cohen, O. Entin-Wohlman, and S. Katsumoto
  • 雑誌名: Phys. Rev. B 巻: Vol.84 ページ: 035323(1-12)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Magnetization Dependent Current Rectification in(Ga, Mn) s Magnetic Tunnel Junctions (2011)
  • 著者名/発表者名: Y. Hashimoto, H. Amano, Y. Iye, and S. Katsumoto
  • 雑誌名: Appl. Phys. Express 巻: Vol.4 ページ: 063004(1-3)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Detection of spin polarization in a quantum wire (2010)
  • 著者名/発表者名: T. Otsuka, E. Abe, Y. Iye and S. Katsumoto
  • 雑誌名: Physica E 巻: Vol.42 ページ: 809-809-812
  • 査読あり
• [雑誌論文] Strain-induced enhancement of electric quadrupole splitting in resistively detected nuclear magnetic resonance spectrum in quantum Hall systems (2010)
  • 著者名/発表者名: M. Kawamura, T. Yamashita, H. Takahashi, S. Masubuchi, Y. Hashimoto, S. Katsumoto, and T. Machida
  • 雑誌名: Appl. Phys. Lett 巻: vol.96 ページ: 032102(1-3)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Spin filtering due to quantum interference in periodic mesoscopic networks (2010)
  • 著者名/発表者名: A. Aharony, O. Entin-Wohlman, Y. Tokura and S. Katsumoto
  • 雑誌名: Physica E 巻: Vol.42 ページ: 629-633
  • 査読あり
• [雑誌論文] Probing local electronic states in the quantum Hall regime with a side-coupled quantum dot (2010)
  • 著者名/発表者名: T. Otsuka, E. Abe, Y. Iye and S. Katsumoto
  • 雑誌名: Phys. Rev. B 巻: Vol.81 ページ: 245302(1-4)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Detection of spin polarization with a side coupled quantum dot (2009)
  • 著者名/発表者名: T. Otsuka, E. Abe, Y. Iye and S. Katsumoto
  • 雑誌名: Phy. Rev. B 巻: Vol.79 ページ: 195313(1-5)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Temperature-Dependent Screening of the Edge State around Antidots in the Quantum Hall Regime (2009)
  • 著者名/発表者名: M. Kato, A. Endo, S. Katsumoto and Y. Iye
  • 雑誌名: Phys. Rev. Lett 巻: Vol.102 ページ: 086802(1-4)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Dynamic nuclear polarization induced by breakdown of fractional quantum Hall effect (2009)
  • 著者名/発表者名: M. Kawamura, M. Ono, Y. Hashimoto, S. Katsumoto, K. Hamaya and T. Machida
  • 雑誌名: Phys. Rev. B 巻: Vol.79 ページ: 193304(1-3)
  • 査読あり
• [学会発表] Magnetization DependentRectification in(Ga, Mn) As Triple-layerTunneling Junctions (2011)
  • 著者名/発表者名: Y. Hashimoto, H. Amano, Y. Iye, S. Katsumoto
  • 学会等名: Int. Symp. on NanoscaleTransport and Technology 2011
  • 発表場所: Japan
  • 年月日: 20110000
• [学会発表] Perfect spin-filtering in quantumpoint contacts with spin-orbit interaction (2011)
  • 著者名/発表者名: S.-W. Kim, Y. Hashimoto, Y. Iye, S. Katsumoto
  • 学会等名: 8thInt. Symp. on Comp. Semicond
  • 発表場所: Germany
  • 年月日: 20110000
• [学会発表] Spin Blockade due to Spin-OrbitFiltering (2011)
  • 著者名/発表者名: S.-W. Kim, Y. Hashimoto, Y. Iye, S. Katsumoto
  • 学会等名: 5th Int. Wrokshop on Spin Currents
  • 発表場所: Japan
  • 年月日: 20110000
• [学会発表] Current Injection Switching ofRectification in(Ga, Mn) As Magnetic TunnelJunctions (2011)
  • 著者名/発表者名: Y. Hashimoto, H. Amano Y. Iye, and S. Katsumoto
  • 学会等名: 5th Int. Wrokshop on Spin Currents
  • 発表場所: Japan
  • 年月日: 20110000
• [学会発表] Spatial distribution of electron temperaturesinduced by a current in the quantum Hall regime (2011)
  • 著者名/発表者名: K. Fujita, A. Endo, S. Katsumoto, Y. Iye
  • 学会等名: 19th Int. Conf. on Electronic Properties of 2D Systems
  • 発表場所: USA
  • 年月日: 20110000
• [学会発表] Current blockade due tospin-filtering in a quantum dot (2011)
  • 著者名/発表者名: S.-W. Kim, Y. Hashimoto, Y. Iye, S. Katsumoto
  • 学会等名: 19th Int. Conf. on Electronic Properties of 2D Systems
  • 発表場所: USA
  • 年月日: 20110000
• [学会発表] Control of rectification with currentinjection in(Ga, Mn) As tri-layer tunnel junctions (2011)
  • 著者名/発表者名: Y. Hashimoto, H. Amano Y. Iye, and S. Katsumoto
  • 学会等名: Spintech 6
  • 発表場所: Japan
  • 年月日: 20110000
• [学会発表] Spin-filtering in quantum pointcontacts with spin-orbit interaction (2011)
  • 著者名/発表者名: S.-W. Kim, Y. Hashimoto, Y. Iye, S. Katsumoto
  • 学会等名: Spintech 6
  • 発表場所: Japan
  • 年月日: 20110000
• [学会発表] In-plane magnetic anisotropy of(Ga, Mn) As detected through anomalous Halleffect (2011)
  • 著者名/発表者名: H. Amano, Y. Hashimoto, Y. Iye, and S. Katsumoto
  • 学会等名: Spintech 6
  • 発表場所: Japan
  • 年月日: 20110000
• [学会発表] Novel blockade due to spin-filtering with spin-orbit interaction (2011)
  • 著者名/発表者名: S.-W. Kim, Y. Hashimoto, Y. Iye, S. Katsumoto
  • 学会等名: 26th Int. Conf. onLow Temp. Phys
  • 発表場所: China
  • 年月日: 20110000
• [学会発表] Experimental verification of the Mott relation inthe thermoelectric effect of the quantum Hallsystems (2010)
  • 著者名/発表者名: K. Fujita, A. Endo, S. Katsumoto, Y. Iye
  • 学会等名: 30th Int. Conf. Phys. Semicond
  • 発表場所: Korea
  • 年月日: 20100000
• [学会発表] Katsumoto,"Energy level spectroscopy of aquantum dot with a side-coupled satellite dot (2010)
  • 著者名/発表者名: S. W. Kim, Y. Kuwabara, T. Otsuka, Y. Iye, S
  • 学会等名: 30th Int. Conf. Phys. Semicond
  • 発表場所: Korea
  • 年月日: 20100000
• [学会発表] Detection of spin polarization in a quantumwire (2009)
  • 著者名/発表者名: T. Otsuka, E. Abe, Y. Iye and S. Katsumoto
  • 学会等名: 18th Int. Conf. Electronic Properties of 2D Systems
  • 発表場所: Japan
  • 年月日: 20090000
• [学会発表] Measurement of diffusion thermopower in thequantum Hall systems (2009)
  • 著者名/発表者名: K. Fujita, A. Endo, S. Katsumoto and Y. Iye
  • 学会等名: 18th Int. Conf. onElectronic Properties of 2D Systems
  • 発表場所: Japan
  • 年月日: 20090000
• [学会発表] Probing edge states in the quantum Hall regimewith a side coupled quantum dot (2009)
  • 著者名/発表者名: T. Otsuka, E. Abe, Y. Iye and S. Katsumoto
  • 学会等名: 36th Int. Symp. on Compound Semiconductors
  • 発表場所: Santa-BarbaraUSA
  • 年月日: 20090000