2005 Fiscal Year Annual Research Report
テラヘルツ光による単一量子ドットの電子スピン転送操作
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17310056
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
足立 智 北海道大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (10221722)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
戸田 泰則 北海道大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (00313106)
武藤 俊一 北海道大学, 大学院・工学研究科, 教授 (00114900)
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| Keywords | 単一量子ドット / 電子スピン / 量子演算 / テラヘルツ光 / 光支援トンネリング / ゼーマン分裂 / 量子状態制御 / InAlAs |
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| Research Abstract |
本研究では、テラヘルツ(THz)光の応用の1つとして、THz光とレーザー光を用いた単一量子ドット分光法の開発を目的とする。具体的にはTHz光を用いて、磁場中におかれた結合量子ドットのゼーマン分離した電子準位間でのスピン転送技術を確立する。
今年度は,初期に予定した計画に従い,実験に用いるテラヘルツ光源の構築、試料であるInAlAs量子ドットのMBE成長,および磁場下での単一量子ドット分光による基礎データの取得をおこなった。テラヘルツ光源は発生・検出ともにZnTeを用いる方法により、テラヘルツ光の発生に成功している。またInAlAsおよびInA量子ドットをMBE成長・メサ加工し、それぞれ単一ドットからの発光を確認した。InAlAsに比べて成長技術が蓄積されているが、検出器感度の低いInAs量子ドットの場合は、成長後にアニーリングすることにより発光波長を950nm程度までブルーシフトさせ検出効率を上げている。またストリークカメラによる時間分解発光測定により、アニーリングの励起子寿命に及ぼす効果等を詳細に調べた。InAlAs量子ドットでは、単一ドットからの発光をストリークカメラで検出することにも成功した。またCW励起による測定および光子相関実験から、励起子微細構造の有無や、中性励起子、励起子分子、荷電励起子など多数表れる発光線の同定を行い、InAsAs量子ドットに関してはかなりの基礎データを蓄積することができた。さらにテラヘルツ光を使用する手法(ドット間スピン転送)と相補的な連続準位を介した2光子過程を用いる方法(ドット内スピン反転)を試み、興味ある結果を得た(次年度に発表予定)。
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