量子ドット/超伝導接合におけるアンドレーエフ束縛状態の観測と電子相関現象の研究

安德烈夫束缚态的观察和量子点/超导结中电子关联现象的研究

基本信息

批准号：
10J09090
负责人：
金井康
金额：
$ 1.34万
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：
2010
资助国家：
日本
起止时间：
2010 至 2012
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-10J09090/
关键词：
InSbナノ細線ジョセフソン接合スピン軌道相互作用自己形成InAsドット InSbナノワイヤー超伝導マヨラナ粒子自己形成量子ドット量子ドットジョセブソン接合近藤効果 g因子超伝導量子干渉計電子輸送現象スピン一重項-三重項縮退

项目摘要

当初の研究計画の内容である自己形成InAs超伝導接合の研究は前年度までにその大部分が達成していたこともあり、本年度はInSbナノ細線の電気伝導に取り組んだ。InSbは従来のGaAsやInAsに比べてスピン軌道相互作用とランデのg因子が十倍程度とIII-V属半導体の中で最も大きく、とても興味深い材料である。特に近年、InSbナノ細線の作製が可能となり、InSbナノ細線超伝導接合においてマヨラナ粒子の検出が報告されており、世界的に注目されている。我々のグループでは昨年度からInSbナノ細線の研究に取り組んでいるが、私はInSbナノ細線の持つ大きなg因子とスピン軌道相互作用に注目し、主に電子スピンの高速制御とクーパ対分離、超伝導電流に対するスピン軌道相互作用の影響という三つの研究に取り組んだ。まず電子スピンの高速制御関しては、微小磁石がつくる磁場の計算を行い、電子スピン状態の高速制御が十分実現可能な微小磁石の設計を考案した。また、試料を作製、測定を行った結果、下部電極によってInSb内のポテンシャルを制御することにより、二重量子ドット特有の電気伝導特性を示し、試料が二重量子ドットとして動作することを確認した。クーパ対分離に関しては、クーパ対を分離させるためのInSbナノ細線に超伝導体と二つの常伝導体が接合されたInSb量子ドットY接合を作製した。さらに実際に測定を行い、その結果からそれぞれの接合において量子ドット特有の現象であるクーロン振動やクーロンダイアモンドが観測され、試料が量子ドットY接合として動作させることに成功した。超伝導電流に対するスピン軌道相互作用の影響に関しては、InSbナノ細線ジョセフソン接合を作製し、測定を行った。その結果超伝導電流を表すゼロバイアスピークを観測し、その磁場角度依存性を測定したところ、スピン軌道相互作用の影響と思われる磁場角度依存性を観測した。

关于原始研究计划的内容，大多数关于自我成型的研究INAS超导是前一年实现的。 INSB是III-V半领导者中最大且非常有趣的材料，与常规的GAAS和INA相比，旋转轨道相互作用和Randie G系数约为十倍。尤其是近年来，已经产生了INSB纳米细线，并且在INSB纳米型线性超导中的检测已据报道，这引起了全世界的注意力。自去年以来，我们的小组一直在研究INSB纳米线性研究，但我专注于与INSB纳米解析线（主要是电子自旋对照，coupa，coupa，superdoductive of Superdoductive）的较大的G因素和自旋轨迹相互作用。旋转轨道相互作用对电流的影响。首先，对于电子自旋的高速控制，计算了由微磁体形成的磁场，并设计了微型磁体的设计，可以在电子自旋状态下足够实现高速控制。另外，由于样品的制备和测量结果，证实，通过通过较低电极控制INSB的电势，表明了双 - Quantum dot -dot -dot特异性电导性特性，并将样品当作作用为样品的作用。双量子点。关于Coupa配置的分离，由INSB量子点加入，其中超导体和两个常规导体形成了用于分离优惠券对的INSB纳米尾线。此外，实际进行了测量，并通过量子点特异性现象和库伦钻石观察到结果，并成功地以量子点的连接来操作样品。创建并测量了旋转轨道相互作用在超导电流中的影响。结果，观察到观察到磁性角度依赖性，磁性角度依赖性，磁场角依赖性（似乎是旋转轨道相互作用的效果）。

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）

自己形成InAs量子ドットジョセフソン接合における近藤効果と超伝導電流の電気的制御

自形成InAs量子点约瑟夫森结超导电流的近藤效应与电控制

DOI：
发表时间：
2011
期刊：
影响因子：
0
作者：
Shiro Sakai;Giorgio Sangiovanni;Marcello Civelli;Yukitoshi Motome;Karsten Held;Masatoshi Imada;Y.Kanai;金井康
通讯作者：
金井康

Electrical control of Kondo effect and superconducting transport in a side-gated InAs quantum dot Josephson junction

DOI：
10.1103/physrevb.82.054512
发表时间：
2010-08-11
期刊：
PHYSICAL REVIEW B
影响因子：
3.7
作者：
Kanai, Y.;Deacon, R. S.;Tarucha, S.
通讯作者：
Tarucha, S.

Electrical control of g-tensor in self-assembled InAs quantum dots

自组装InAs量子点中g张量的电控制

DOI：
发表时间：
2011
期刊：
影响因子：
0
作者：
R.S.Deacon;Y.Kanai;et al;Y.Kanai;Y.Kanai;金井康;金井康;金井康;Y.Kanai;Y.Kanai
通讯作者：
Y.Kanai

Superconducting transport at spin singlet-triplet degeneracy in a self-assembled InAs quantum dot Josephson junction

自组装 InAs 量子点约瑟夫森结中自旋单重态-三重态简并的超导输运

DOI：
发表时间：
2011
期刊：
影响因子：
0
作者：
Shiro Sakai;Giorgio Sangiovanni;Marcello Civelli;Yukitoshi Motome;Karsten Held;Masatoshi Imada;Y.Kanai
通讯作者：
Y.Kanai

Control of supercurrent in a self-assembled InAs quantum dot Josephson junction by electrical tuning of level overlaps

通过电调谐能级重叠控制自组装 InAs 量子点约瑟夫森结中的超电流

DOI：
10.1063/1.4719072
发表时间：
2012
期刊：
Applied Physics Letters
影响因子：
4
作者：
Y. Kanai;R. S. Deacon;A. Oiwa;K. Yoshida;K. Shibata;K. Hirakawa;and S. Tarucha
通讯作者：
and S. Tarucha