半導体における核スピンコヒーレンスの制御に関する研究
半导体核自旋相干控制研究
基本信息
- 批准号:09J07823
- 负责人:
- 金额:$ 1.34万
- 依托单位:
- 依托单位国家:日本
- 项目类别:Grant-in-Aid for JSPS Fellows
- 财政年份:2009
- 资助国家:日本
- 起止时间:2009 至 2011
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
本研究では、極微細半導体量子ナノ構造において、光、電子スピン、核スピン間の相互作用の最適化と制御を、光検出を組み合わせた高感度・高空間分解能を有する核磁気共鳴(NMR)により行い、固体量子情報デバイス応用への可能性を探索することを目的としている。本年度は、n型(110)GaAs/AIGaAs単一量子井戸構造を用い、電界による核スピン操作に関する実験を行った。<1.エネルギー準位の制御>核スピンに働く相互作用の中で、四重極相互作用は電界によって制御可能である。ここでは電界による四重極相互作用の制御手法の確立を目的として、四重極分裂幅の電界依存性を調査した。試料は(110)基板上に成長したGaAs/AIGaAs単一量子井戸であり、試料表面に半透明ショットキーゲートを形成した。核スピンの検出には時間分解力一回転測定法を用い、電界を変化させながらNMRスペクトルを測定した。本実験では、静電界によってNMRスペクトルの共鳴周波数を共鳴線幅(~20kHz)以上変化させられることを確認した。電気的に核スピンのエネルギー準位を制御できるため、静磁場や歪とは異なりアクティブな制御を行うことができる。これを利用することで、核磁気共鳴の共鳴状態と非共鳴状態とのダイナミックな切り替えが期待できる。<2.核スピンのコヒーレント操作>ここでは核スピンのコヒーレント操作を電気的手法により実現することを目標に実験を行った。本実験では、パルス的に高周波電界を印加することで、核スピンのコヒーレントな振動(ラビ振動)が観測された。更に、位相を制御した連続したパルス列を印加することによって、任意方向への核スピン操作も実証した。核スピン操作は元来磁気的に行われており、電界による核スピンのコヒーレント操作実証は大変意味のある結果である。
This study aims to optimize, control, and combine the interaction between the fine semiconductor quantum structure, light, electron, and nuclear particles, and to explore the possibility of nuclear magnetic resonance (NMR) for the application of solid quantum information. This year, n-type (110)GaAs/AIGaAs single quantum well structure applications, electrical and nuclear operations related to implementation. <1.�The purpose of establishing the control method of quadrupole interaction and the dependence of quadrupole splitting amplitude on electric field were investigated. A GaAs/AIGaAs single quantum well is grown on the sample (110) substrate, and a translucent silicon substrate is formed on the sample surface. A method for determination of the time resolution of nuclear energy and the electric field is proposed. In this paper, the resonance frequency of the electrostatic field is determined by NMR. The resonance amplitude is above 20kHz. The electric field is controlled by the static magnetic field and the electric field is controlled by the static magnetic field. The resonance state and the non-resonance state of nuclear magnetic resonance are expected to be changed. <2. Nuclear power supply operation> This is the method of electrical power supply to realize this purpose. This is the first time that a high frequency electric field has been detected. In addition, the phase control system can be used to control the operation of the system in any direction The nuclear operation is based on the magnetic field, the electric field, the nuclear operation, and the results.
项目成果
期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
GaAs量子井戸における核スピン四重極分裂幅とコヒーレンス時間の磁場依存性
GaAs量子阱中核自旋四极分裂宽度和相干时间的磁场依赖性
- DOI:
- 发表时间:2010
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:石原淳;小野真証;佐藤源輝;松坂俊一郎;大野裕三;大野英男
- 通讯作者:大野英男
半導体量子井戸中における核スピン緩和時間の歪依存性
半导体量子阱中核自旋弛豫时间的应变依赖性
- DOI:
- 发表时间:2010
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:小野真証;佐藤源輝;石原淳;松坂俊一郎;大野裕三;大野英男
- 通讯作者:大野英男
Gate voltage dependence of nuclear spin relaxation in an impurity-doped semiconductor quantum well
掺杂半导体量子阱中核自旋弛豫的栅极电压依赖性
- DOI:
- 发表时间:2010
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:M.Ono;H.Kobayashi;S.Matsuzaka;Y.Ohno;H.Ohno
- 通讯作者:H.Ohno
細線加工したGaAs/AlGaAs量子井戸における電子スピン緩和時間の磁場依存性
细线加工的 GaAs/AlGaAs 量子阱中电子自旋弛豫时间的磁场依赖性
- DOI:
- 发表时间:2011
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:石原淳;小野真証;大野裕三;大野英男
- 通讯作者:大野英男
GaAs量子井戸中における核スピン緩和の四重極分裂幅依存性
GaAs量子阱中核自旋弛豫的四极分裂宽度依赖性
- DOI:
- 发表时间:2009
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:小野真証;松坂俊一郎;大野裕三;大野英男
- 通讯作者:大野英男
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石原 淳;小野 真証;大野 裕三;大野 英男 - 通讯作者:
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