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

Decoherence induced by inelastic scattering in Aharonov-Bohm ring with embedded quantum dot

嵌入量子点的阿哈罗诺夫-玻姆环中非弹性散射引起的退相干

• DOI: 10.1088/1742-6596/400/4/042076
• 发表时间: 2012
• 作者: R. Yoshii; M. Eto;I. Affleck
• 通讯作者: I. Affleck

Excitonic Aharonov-Bohm effect in isotopically pure ^Ge/Si self-assembled type-II quantum dots

同位素纯 ^<70>Ge/Si 自组装 II 型量子点中的激子阿哈罗诺夫-玻姆效应

• 发表时间: 2010
• 作者: S.Miyamoto; O.Moutanabbir; T.Ishikawa; M.Eto; E.E.Haller; K.Sawano; Y.Shiraki; K.M.Itoh
• 通讯作者: K.M.Itoh

Kondo screening cloud in an Aharonov-Bohm ring with an embedded quantum dot

嵌入量子点的阿哈罗诺夫-玻姆环中的近藤屏蔽云

• 发表时间: 2013
• 作者: M. Eto

Andreev levels in semiconductor nanowire Josephson junction with strong spin-orbit interaction

具有强自旋轨道相互作用的半导体纳米线约瑟夫森结中的安德烈夫能级

• 发表时间: 2012
• 作者: T. Yokoyama; M. Eto;Yu. V. Nazarov
• 通讯作者: Yu. V. Nazarov

Optical phonon lasing in semiconductor double quantum dots

半导体双量子点中的光学声子激光

• 发表时间: 2012
• 作者: M. Eto