Development of valley-spin quantum optics in atomically thin artificial hetero-structures

原子薄人造异质结构中谷自旋量子光学的发展

• 批准号: 20H05664
• 负责人: 松田 一成
• 金额: $ 125.63万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (S)
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-08-31 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20H05664/
• 关键词: 原子層物質; バレースピン; 量子光学; 分光; ヘテロ構造

本研究では、原子層物質科学と量子光学の知見を合わせ新たなバレースピン量子光学を創出することにある。我々は、バレースピン自由度を一つの量子状態として見做し制御する新たな道筋を独自に見出しており、これと原子層人工ヘテロ構造からなる究極のゼロ次元量子構造により、バレースピン量子光学の学理を構築し、それを応用へと繋げ新しい研究の潮流を生み出すことを目的としている。当該年度の研究実績は以下の通りである。[1] 原子層人工ヘテロ構造およびデバイス作製技術の確立本研究で提案する量子光デバイスの実現に向け、そのプラットフォームである原子層半導体物質によるヘテロ構造作製技術の高度化を進め、高品質なヘテロ構造作製を可能とした。具体的には、グローブボックス中において、複雑な構造を有する原子層人工ヘテロ構造の作製を可能とした。併せて、グラフェン電極を用いてゲート電圧によって、精密なキャリア数制御が可能な人工ヘテロ構造が作製可能となった。[2] 原子層ヘテロ量子構造の励起子状態と量子光学現象の開拓原子層人工ヘテロ構造では、そこで生じるモアレ干渉縞により量子閉じ込めポテンシャルを導入し、零次元的な量子状態を持ちうることを実験的に明らかにしている。さらにこの研究を発展させ、原子層人工ヘテロ構造に微細加工を施し、単一のモアレポテンシャルに閉じ込められた励起子（モアレ励起子）を観測することに成功した。これは、量子状態を規定する重要なパラメーターであるコヒーレンス時間に関する情報を得ることに向けた重要な足掛かりとなる。

This study combines the knowledge of atomic layer matter science and quantum optics. The quantum state of quantum optics is a new way to control quantum optics. The quantum state of quantum optics is a new way to control quantum optics. The quantum state of quantum optics is a new way to control quantum optics. When the research results of the year are below, [1]The establishment of atomic layer artificial structure and semiconductor fabrication technology This study proposes that the realization of quantum optical semiconductor materials should be directed to the advancement of atomic layer artificial structure fabrication technology and the possibility of high-quality atomic layer artificial structure fabrication. Specific atomic layer artificial structures may be fabricated in the presence of complex structures. And the electrode is used to control the voltage, precision, and structure. [2]Atomic layer quantum structure excitation state and quantum optical phenomenon development atomic layer artificial quantum structure, quantum structure This research was developed and successfully tested by atomic layer artificial micromachining. The quantum state is defined by the importance of information acquisition.

项目成果

Exciton effect on shift current in single-walled boron-nitride nanotubes

• DOI: 10.1103/physrevb.103.075402
• 发表时间: 2021-02-01
• 期刊: PHYSICAL REVIEW B
• 影响因子: 3.7
• 作者: Konabe, Satoru

超構造化による二次元系の電子物性制御

通过超结构控制二维系统的电子特性

• 发表时间: 2021
• 作者: 北浦良

Novel Functional Devices of Transition Metal Dichalcogenide Monolayers

过渡金属二硫属化物单层的新型功能器件

• 发表时间: 2022
• 作者: Zhang Yan;Shinokita Keisuke;Watanabe Kenji;Taniguchi Takashi;Miyauchi Yuhei;Matsuda Kazunari;Taishi Takenobu
• 通讯作者: Taishi Takenobu

原子層半導体・ヘテロ構造の光科学とその展開

原子层半导体和异质结构光学科学及其发展

• 发表时间: 2021
• 作者: Takehito Seki;Kushagra Khare;Yoshiki O. Murakami;Satoko Toyama;Gabriel S?nchez-Santolino;Hirokazu Sasaki;Scott D. Findlay;Timothy C. Petersen;Yuichi Ikuhara;Naoya Shibata;松田 一成
• 通讯作者: 松田 一成

二次元系をベースとした混合次元系への展開

基于二维系统的混合维系统的开发

• 发表时间: 2021
• 作者: 栗原諒;大橋圭太郎;名木田海都;山本泰暉;原田隆史;中西周次;神谷和秀;Kohei Yamasue and Yasuo Cho;北浦 良
• 通讯作者: 北浦 良