Theoretical study of multi-terminal quantum dot: proposal of tunable spin Hall effect

多端量子点理论研究：可调自旋霍尔效应的提出

• 批准号: 22540333
• 负责人: ETO Mikio
• 金额: $ 2.75万
• 依托单位: Keio University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2010
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2010-04-01 至 2014-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22540333/
• 关键词: メゾスコピック系; 量子ドット; スピンエレクトロニクス; スピン軌道相互作用; 近藤効果; スピンホール効果; ナノワイヤ; ジョセフソン接合; クーロンブロッケード

Physical phenomena have been theoretically investigated in multi-terminal quantum dots fabricated on semiconductors. (1) We have found the generation of spin-polarized current due to the spin Hall effect, using a multi-terminal quantum dot with spin-orbit interaction. The spin-polarization ratio is electrically tunable via gate voltages. (2) The Kondo effect has been studied in a quantum dot embedded in a small ring. We have elucidated the ring-size dependence of the Kondo effect, inelastic processes in transport properties, and information on the electron phase detected in the multi-terminal geometry. (3) The anisotropic g-factors in InAs quantum dot and anomalous Josephson effect observed in InSb nanowires have been explained, taking into account the spin-orbit interaction.

已经在理论上研究了在半导体上制造的多端量子点的物理现象。 (1)我们发现利用具有自旋轨道相互作用的多端量子点，由于自旋霍尔效应会产生自旋极化电流。自旋极化比可通过栅极电压进行电调节。 (2) 在嵌入小环的量子点中研究了近藤效应。我们阐明了近藤效应的环尺寸依赖性、输运特性中的非弹性过程以及多端几何中检测到的电子相位信息。 (3) 考虑自旋轨道相互作用，解释了 InAs 量子点中的各向异性 g 因子和 InSb 纳米线中观察到的反常约瑟夫森效应。

项目成果

Spin Hall Effect Enhanced by Kondo Resonance in Semiconductor Quantum Dot

半导体量子点中近藤共振增强的自旋霍尔效应

• DOI: 10.1063/1.3666543
• 发表时间: 2011
• 期刊: AIP Conference Proceedings
• 作者: T.Yokoyama;M.Eto
• 通讯作者: M.Eto

半導体ナノワイヤーのジョセフソン接合におけるスピン軌道相互作用の効果

半导体纳米线约瑟夫森结中自旋轨道相互作用的影响

• 发表时间: 2012
• 作者: 横山知大;江藤幹雄;Yuli V.Nazarov
• 通讯作者: Yuli V.Nazarov

半導体ナノ構造におけるスピン分極電流の生成と制御

半导体纳米结构中自旋极化电流的产生和控制

• 发表时间: 2014
• 作者: Tohru Kawarabayashi;Yasuhiro Hatsugai;and Hideo Aoki;江藤幹雄
• 通讯作者: 江藤幹雄

半導体ナノワイヤにおける異常ジョセフソン効果の数値計算

半导体纳米线反常约瑟夫森效应的数值计算

• 发表时间: 2013
• 作者: 横山知大;多々良源;江藤幹雄
• 通讯作者: 江藤幹雄

Efficient Spin Injection in Semiconductor Nanostructures with Spin-Orbit Interaction

具有自旋轨道相互作用的半导体纳米结构中的高效自旋注入

• 发表时间: 2010
• 作者: T.Yokoyama;M.Eto
• 通讯作者: M.Eto