Confirmation of Mesoscopic Spin Transport in InGaAs Quantum Wells

InGaAs 量子阱中介观自旋输运的确认

• 批准号: 23360001
• 负责人: KOGA Takaaki
• 金额: $ 13.15万
• 依托单位: Hokkaido University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2011
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2011-04-01 至 2014-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-23360001/
• 关键词: スピントロニクス; メゾスコピック物理; ラシュバ効果; スピン軌道相互作用; 半導体量子井戸; 化合物半導体; スピンデバイス; スピン物性; メソスコピック系; 弱局在; スピントロにクス; AAS効果; 半導体スピン物性; 半導体二重量子井戸; ドレッセルハウス効果; 半導体スピントロニクス; III-V化合物半導体; バンドエンジニアリング; メゾスコピック系

For InP-lattice-matched InGaAs quantum wells, we have quantitatively revealed the zero-field spin splitting term. Not only in showing the presence of the Rashba term for the first time which has been the target of controversy for long time, but also we have succeeded in elucidating its size quantitatively. More specifically, we have shown for the first time the linear relation between the Rashba coefficient alpha and the electric field inside the well <Ez> from the theoretical analysis of the weak antilocalization effect that is seen in the magneto-conductivity data at dilution temperatures. In addition, we have found that the Dresselhaus term in this system is very small. Finally, we have also measured the time-reversal quantum interference effect in a mesoscopic loop array structure that is fabricated in a wafer whose <Ez> can be varied across zero by gate and demonstrated the effectiveness of the semi-classical approach in theory.

对于InP晶格匹配的InGaAs量子阱威尔斯，我们定量地揭示了零场自旋分裂项。我们不仅首次证明了长期以来一直是争论目标的Rashba项的存在，而且还成功地定量地阐明了它的大小。更具体地说，我们已经显示了第一次之间的线性关系的Rashba系数α和电场内的井从<Ez>理论分析的弱反本地化效应，这是在稀释温度下的磁导率数据。此外，我们还发现该系统的Dresselhaus项很小。最后，我们还测量了时间反演量子干涉效应在介观环阵列结构，它是在一个晶片上制造的，<Ez>可以通过门在零范围内变化，并证明了半经典方法的有效性在理论上。

项目成果

Proposal of spin-filtering device using InGaAs/InAlAs double quantum wells

使用InGaAs/InAlAs双量子阱的自旋过滤器件的提出

• 发表时间: 2013
• 作者: 江本顕雄;野口尚美;小林知子;福田隆史;S. Souma
• 通讯作者: S. Souma

Semiclassical interpretation of time-reversal spin interference in regular and chaotic structures

规则和混沌结构中时间反转自旋干涉的半经典解释

• 发表时间: 2012
• 作者: 江本顕雄;福田隆史;A. Sawada
• 通讯作者: A. Sawada

Separation between the subband and spin splittings detected in the beatings of the Shubnikov de Haas oscillations in In0.53Ga0.47As/In0.52Al0.48As double quantum wells

In0.53Ga0.47As/In0.52Al0.48As 双量子阱中舒布尼科夫德哈斯振荡的跳动中检测到的子带和自旋分裂之间的分离

• 发表时间: 2012
• 作者: 西沼卓也;藤田正博;竹岡裕子;陸川政弘;T. Koga
• 通讯作者: T. Koga

InGaAsメゾスコピックループ配列における時間反転干渉効果の半古典ビリヤードシミュレーションによる再現

使用半经典台球模拟再现 InGaAs 介观环形阵列中的时间反转干涉效应

• 发表时间: 2011
• 作者: Q. Xin;S.Duhm;F.Bussolotti;K.Akaike;Y.Kubozono;H.Aoki;T.Kosugi;S.Kera;and N.Ueno;原口和敏;峰重俊介
• 通讯作者: 峰重俊介

Determination of Spin-Orbit Coefficients and Phase Coherence Times in InGaAs∕InAlAs Quantum Wells

InGaAs/InAlAs量子阱中自旋轨道系数和相位相干时间的确定

• DOI: 10.1063/1.3671692
• 发表时间: 2011
• 期刊: AIP Conference Proceedings
• 作者: T. Koga;S. Faniel;T. Matsuura;S. Mineshige;Y. Sekine;and H. Sugiyama
• 通讯作者: and H. Sugiyama