東北大学 研究シーズ集

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半導体における電気的スピン生成・制御とスピン機能デバイスに関する研究

更新:2018-12-17
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特徴・独自性
Ⅲ-Ⅴ族化合物半導体では電子スピンに内部有効磁場が働く。この効果は、外部磁場の替わりに利用できることから、電気的スピン生成や電気的スピン制御が可能になると期待されている。我々は、Ⅲ-Ⅴ族化合物半導体ヘテロ接合における内部有効磁場を設計し、電気的スピン生成および電気的スピン制御、さらにスピン緩和を完全に抑制することのできる永久スピン旋回状態に関する研究を行っている。また時間分解スピン測定手法を用いることで電子スピン緩和やスピン軌道相互作用の評価に向けた基盤研究にも取り組んでいる。

産学連携の可能性(想定される用途・業界)
電気的なスピン生成・制御が可能になることで省電力スピン機能デバイスが実現できる可能性がある。また将来半導体産業においてスピン自由度を活用するためにはスピン緩和を抑制しなければならない。この様な技術を活用したい企業や団体との共同研究を希望する。

研究者

工学研究科 知能デバイス材料学専攻

好田 誠 准教授 
博士(工学)

KOHDA, Makoto, Associate Professor

キーワード

関連情報

論文
1.”Spin orbit induced electronic spin separation in semiconductor nanostructures”,
M. Kohda, S. Nakamura, Y. Nishihara, K. Kobayashi, T. Ono, J. Ohe, Y. Tokura, T. Mineno, and J. Nitta.
Nature Communications 3, 1082 (2012).

2.“Gate-controlled persistent spin helix state in (In,Ga)As quantum wells”,
M. Kohda, V. Lechner, Y. Kunihashi, T. Dollinger, P. Olbrich, C. Schönhuber, I. Caspers, V. V. Bel’kov, L. E. Golub, D. Weiss, K. Richter, J. Nitta, and S. D. Ganichev.
Phys. Rev. B 86, 081306(R)-1 - 081306(R)-4 (2012).

3.“Enhancement of spin orbit interaction and the effect of interface diffusion in InGaAsP/InGaAs heterostructures”,
M. Kohda and J. Nitta,
Phys. Rev. B 81, 115118-1 - 115118-8 (2010).

4.“Manipulating spin orbit interaction in semiconductors”, (Invited Review)
M. Kohda, T. Bergsten, and J. Nitta,
J. Phys. Soc. Japn. 77, 031008 (2008).

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