2013 Fiscal Year Annual Research Report
半導体マクロアトムにおける弾性フォノン波を用いた量子相関フォトニクス
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23310097
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| Research Institution | NTT Basic Research Laboratories |
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Principal Investigator |
後藤 秀樹 日本電信電話株式会社ＮＴＴ物性科学基礎研究所, 量子光物性研究部, 主幹研究員 (10393795)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
舘野 功太 日本電信電話株式会社ＮＴＴ物性科学基礎研究所, 量子光物性研究部, 主任研究員 (20393796)
小野満 恒二 日本電信電話株式会社ＮＴＴ物性科学基礎研究所, 機能物質科学研究部, 主任研究員 (30350466)
俵 毅彦 日本電信電話株式会社ＮＴＴ物性科学基礎研究所, 量子光物性研究部, 主任研究員 (40393798)
眞田 治樹 日本電信電話株式会社ＮＴＴ物性科学基礎研究所, 量子光物性研究部, 主任研究員 (50417094)
寒川 哲臣 日本電信電話株式会社ＮＴＴ物性科学基礎研究所, その他部局等, 所長 (70211993)
章 国強 日本電信電話株式会社ＮＴＴ物性科学基礎研究所, 量子光物性研究部, 主任研究員 (90402247)
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| Project Period (FY) |
2011-04-01 – 2014-03-31
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| Keywords | 量子ドット / メゾスコピック系 / 量子コンピュータ / 光物性 |
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| Research Abstract |
（研究項目１：スピン初期化および回転・検出）マクロアトムにおけるスピン量子ビット実現に向け、静磁場を用いない単一スピン初期化法を確立させる。スピン量子ビットには、スピンの向きの偏極化（初期化）、その偏極の操作（回転）および偏極の検出が必要である。H25年度は、電子を半導体中で移動させることでスピンを回転させる検討を行った。マクロアトム試料の基本構造である量子井戸において、電子が井戸面内で移動可能な試料を作製した。電子が移動すると、スピン軌道相互作用によって、実効的に磁場が発生して電子のスピンに作用する。その有効磁場によって、電子の移動中にスピンが回転することを観測した。
（研究項目2：弾性フォノン波を用いた励起子輸送）マクロアトムのペア間に、弾性フォノン波を発生させて励起子を輸送し、光学技術によって検出する。実験では、単一マクロアトム試料の表面に金属薄膜を形成し、薄膜に超短光パルスを照射して弾性フォノン波を発生させ、マクロアトムの光学特性に与える影響を解明した。マクロアトムの発光特性は、超短光パルスの強度に強く依存することが分かった。超短光パルスを照射すると、位相の揃った弾性波が発生する。この弾性波は試料中を伝搬し、マクロアトム近辺の状態を変化させ、光学特性に反映される。これは、相関実現に必要な弾性フォノン波を得るための重要な技術になる。
（研究項目３：高制御性マクロアトム形成）III-V族化合物半導体ナノワイヤ作製技術を用いて、高制御性マクロアトムを実現する。H25年度は、ヘテロ構造の高純度化を目指して、ナノワイヤの形成に必要な触媒を、従来のAuに加えて、ナノワイヤを構成する元素を用いる技術を進展させた。まず、InAsナノワイヤの成長条件を検討して、論文発表するともに、InAs/InPのヘテロ構造の作製にも成功した。これらは、高い発光効率を有するマクロアトム実現のための重要な技術となる。
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| Current Status of Research Progress |
Reason
25年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
25年度が最終年度であるため、記入しない。
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