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トポロジカル量子演算に向けた強磁性半導体/超伝導体からなるジョセフソン接合の研究

铁磁半导体/超导体约瑟夫森结拓扑量子计算研究

基本信息

批准号：
22KJ0928
负责人：
石原奎太
金额：
$ 1.09万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2023
资助国家：
日本
起止时间：
2023-03-08 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22KJ0928/
关键词：
トポロジカル超伝導ディラック半金属強磁性半導体

项目摘要

主に超伝導体/強磁性半導体ヘテロ接合に関する研究に加えて、新しく超伝導体/トポロジカルディラック半金属ヘテロ接合に関する研究にも取り組んだ。上記２テーマは異なる材料系を用いてトポロジカル超伝導状態のプラットフォームの開拓を目指したものである。超伝導体/強磁性半導体ヘテロ接合のテーマにおいてはGaAs基板上におけるAl/InFeAs構造の界面の最適化と新しくInP基板を用いて水分に強く微細加工に適したAl/InFeAs構造の成長を行った。GaAs基板上においては、AlとInFeAsの反応を抑えるためにInGaAs挿入層を導入し、透過電子顕微鏡像を用いて界面の品質を評価することで理想的な条件が分かりつつある。InP基板上においてはInAlAsバッファのInとAlの組成比を変化させることで、InFeAs層のキュリー温度及びＡｌ層の結晶性が変化することが分かった。新しく取り組んだ超伝導体/トポロジカルディラック半金属ヘテロ接合については集束イオンビーム装置を用いることでトポロジカルディラック半金属であるα-Snと超伝導体を組み合わせることで、超伝導体/トポロジカル材料構造の作製を試みている。今後、α-Snの膜厚を変えることで通常の絶縁体、トポロジカル絶縁体、トポロジカルディラック半金属と変化させ、デバイスの特性にどのような影響が出るか調べていく予定である。またデバイスの結晶方位依存性などより詳細な特性の評価も行っていく。

主超磁致伸缩体/磁性半导体复合材料复合材料研究申请表，新超磁致伸缩体/磁性半导体复合材料复合材料研究申请表。上記2テーマは異なる材料系を用いてトポロジカル超伝導状態のプラットフォームの開拓を目指したものである。超异质体/磁性半导体纳米复合氧化物超导体GaAs基板上的掺杂掺杂Al/InFeAs异质结界面层最优化新工艺InP基板用掺杂水分掺杂微电子加工掺杂Al/InFeAs异质结界面层。GaAs基板上的非晶态合金、Al掺杂InFeAs非晶态合金、InGaAs制备的非晶态合金、掺铒量子阱微像用非晶态表面产品的非晶态合金和非晶态理想的条件下的非晶态合金。InP基板上的非晶态合金包括InAlAs非晶态合金、In Al非晶态合金、InFeAs非晶态合金温度和InAl非晶态合金温度。新的采购申请表中采用了超导电体/金属氧化物半导体复合材料的组装工艺，组装装置采用了超导电体/金属氧化物半导体复合材料的组装工艺，即α-Sn超导电体复合材料组装工艺。锡、α-Sn薄膜厚层非晶态合金通常为非晶态合金体、非晶态合金奇非晶态合金体、非晶态合金奇非晶态合金半金属化合金体、非晶态合金特性的非晶态合金阴影突出的非晶态合金体。またデバイスの結晶方位依存性などより詳細な特性の評価も行っていく。