| 研究課題/領域番号 |
21H01745
|
|---|
| 研究種目 |
基盤研究(B)
|
| 配分区分 | 補助金 |
|---|
| 応募区分 | 一般 |
|---|
| 審査区分 |
小区分28020:ナノ構造物理関連
|
|---|
| 研究機関 | 北海道大学 |
|---|
研究代表者 |
足立 智 北海道大学, 工学研究院, 教授 (10221722)
|
|---|
| 研究分担者 |
俵 毅彦 日本大学, 工学部, 教授 (40393798)
鍜治 怜奈 北海道大学, 工学研究院, 准教授 (40640751)
笹倉 弘理 北海道大学, 工学研究院, 准教授 (90374595)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
|
| キーワード | 超微細相互作用 / 核四極子相互作用 / 半導体量子ドット / 電子・核スピン結合系 / 核スピンエンジニアリング |
|---|
| 研究成果の概要 |
縦磁場配置での核スピン分極の第３安定状態出現および横磁場配置での異常ハンル効果の発生機構をそれぞれ特定し，任意の磁場配置での量子ドットにおける電子・核スピン結合系でのダイナミクスを明らかにするモデルを構築した．特に核四極子相互作用の主軸が結晶成長方向から傾斜し面内成分を持つことが異常ハンル効果出現の鍵であることを明らかにした．また歪印加により核四極子相互作用の主軸の傾斜を変調できると考えられるため，歪印加デバイスを作製し，量子ドットでの発光エネルギー準位変化，AlGaAsバルクでの時間分解カー回転分光による歳差周波数変化を確認した．これらの成果は核四極子効果の制御に資すると考えられる．
|
| 自由記述の分野 |
固体スピン物性
|
| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
半導体量子ドットのような多数の原子核スピンに囲まれた１個の局在電子スピンから構成される電子・核スピン結合系では，量子演算，量子メモリ，単一光子源などの研究が精力的に推進されている．しかしこの系では構成する原子が核四極子相互作用を通じて核スピンおよび電子スピンのダイナミクスに影響するが，その詳細は不明であった．我々は独自に発見した核スピン分極の第３安定状態出現と異常ハンル効果を手掛かりに発生機構をそれぞれ特定し，任意の磁場配置での電子・核スピン結合系でのダイナミクスを明らかにするモデルを構築した．これにより電子．核スピン結合系ダイナミクスの予測が可能になり，量子ドットの応用に大きく貢献した．
|
