2020 Fiscal Year Research-status Report
Control of single spin state by lattice strain and phonon-mediated spin-spin interaction
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20KK0113
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| Research Institution | University of Tsukuba |
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Principal Investigator |
黒田 眞司 筑波大学, 数理物質系, 教授 (40221949)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
Traore Aboulaye 筑波大学, 数理物質系, 助教 (20837455)
秋山 了太 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 助教 (40633962)
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| Project Period (FY) |
2020-10-27 – 2025-03-31
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| Keywords | スピントロニクス / 単一スピン / 交換相互作用 / 量子ドット / スピン-歪結合 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、フランス国立科学研究センター(CNRS)のネール研究所(Neel Institut)との共同研究により、半導体ドット中の単一磁性スピンを対象として、格子振動によるスピンの変調・制御、および格子振動を媒介としたスピン間の相互作用を実証することを目的としている。CdTe自己形成ドット中のCr原子1個のスピンに対し、表面弾性波(SAW)の発生に伴う時間的に変動する格子歪を加え、Crスピン状態の変調を検証することを目指して研究を行う。本研究課題の開始以後、以下の研究を行った。
(1) これまでの研究でCrを含まないCdTeドットにおいて、SAW発生下でのフォトルミネッセンス(PL)測定により、ドット中の励起子発光のSAWによる変調を検証している。次のステップとして、Cr原子1個を含むCdTeドットに対して、SAWを発生する試料構造の作製、およびSAW発生下でのPL測定について検討した。
(2) 上記の(1)に関連して、分子線エピタキシー(MBE)法によるCdTe自己形成ドットの作製において、Cr原子1個を含むドットが形成される割合を向上させる取り組みを行った。MBEによるCdTe層の成長条件(CdとTeの分子線供給の仕方、基板温度、成長速度 etc.)を変化させてドットを作製し、その発光特性を調べた。また、CdTe層の積層膜厚を変化させ、ドット形成の様子がどのように変化するかを調べた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
CdTeドット中の単一Crスピンに対するSAW変調の実験に向けた取り組みが進んでいるため。
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| Strategy for Future Research Activity |
引き続き、CdTeドット中の単一Crスピンに対するSAW変調の実験に向けた取り組みを行う。
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| Causes of Carryover |
今年度はコロナ禍により海外出張が規制されたため、計画していた海外の共同研究先への渡航が出来なかった。次年度は状況が許せば共同研究先への渡航・滞在の費用として使用する予定である。
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