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量子ドット構造
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| [慶應スピントロニクス 研究連携先 - 勝本研究室 , 東京大学] 物性研究所東京大学 物性研究所 勝本研究室ではデバイ 中で１個の電子の移動を制御する「単電子効果」と電子が確率の波として振舞い干渉し合う「量子干渉効果」を中核にして、電子スピンとの絡み合いを通してスピントロニクスの研究を進めています。 量子効果の研究では量 ドットと呼ばれる構造を使い、電子同士が反発するクーロン力を利用し１個単位で増減させる事で電子スピンの制御を試みています。この技術によって開発されたデバイスが１ミクロンより遥かに小さな単電子トランジスタです。 Q「これくらい小さく りますと一個の電子のクーロン力でも非常に強くなってですね次の電子をブロックしてしまう事が出来る。である時はブロックして、ある時は流すと、いう事を使う事によってちょうどこの中にいる電子の数を一個づつ制御する事が出来ます。電子の数０個から１０億個くらいまで制御する事ができます。 でそれを使って中でス ントロニクスをやろうって訳です。」 １個単位でスピンを操 出来る単電子トランジスタの開発が進めば、CPUような演算素子の構成をする上で大きな役割を果たす事になります。 また量子干渉効果の研 では量子が持つ波動特性を利用し、干渉の強弱を調べる事で電気伝導に転写する実験もおこなっています。 これらの実験成果を活 したスピントロニクスデバイスが完成すれば、微量の電力で動く究極の省電力となるため原理的には乾電池１本でコンピューターが１００年以上の使用できるようになります。 Q「色んなものをどん ん小さくしていくと今のデバイスは駄目になるという事が言われていまして、もちろんその発熱の件もあるんですけども、それから色んな量子ゆらぎと呼ばれているものですね。そういうものが ...... |
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| Uploaded: November 30, 1999 at 12:00 am |
| Author: keiouniversity |
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| Length: 03:56 |
| Rating: 5.0 |
| Views: 3753 |
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| Tags: 東京大学 物性研究所 勝本研究室 スピントロニクス 量子ドット 単電子トランジスタ |
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| 【専門】「nano tech 2010 国際ナノテクノロジー 合展・技術会議」 演者：金 有洙（理研基幹研究所 Kim表面界面科学研究室 准主任研究員） 近年、半導体デバイス どのエレクトロニクス素子の開発は、ますます高速で大量の情報処理が求められ、既存のリソグラフィー技術では達成できないほどの微細加工技術が必要とされています。研究室では、銀の電極表面上に固定した1本の単層カーボンナノチューブ（SWCNT）に、量子ドットが6.42 nmの間隔で規則正しく 次元配列することを発見し、その形成メカニズムを解明しました。これにより、SWCNTのようなnmサイズの一次元物質を用いて、単分子スイッチや単分子トランジスタなどの単分子素子を実現する新たな原理が提案できます。 理研基幹研究所：www.riken.jp |
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| Uploaded: November 30, 1999 at 12:00 am |
| Author: rikenchannel |
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| Length: 18:59 |
| Rating: N/A |
| Views: 821 |
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| Tags: 理研理化学研究所nano tech2010 |
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| 早瀬研究室では、光と 導体の量子力学的性質を自由自在に制御する新しい概念や実験手法の開拓と、その可能性を最大限に利用した次世代の情報通信技術について、研究を行っています。 Q."光とか半導体の持つ まぁ量子力学的性質というのを最大限活用して、それをいかに活用していくのかということを研究しています。 で、そのキーワードと るのが半導体、ナノ構造と言われている半導体量子ドットというものと、超高速非線形分光技術というものです。その二つを用いて、光と半導体の量子力学的性質を自在に操ってその可能性を最大限活用するような応用を見いだしていこうという研究を行っています。" 現在の情報通信は、伝 を担う光と、処理や保存を担う半導体との間で情報をやりとりすることによって成り立っています。 しかし、光や半導体の く一部しか利用していない現在の情報通信技術では、限界が見え始めています。早瀬研究室では半導体をナノスケールで加工した半導体量子ドットを自由自在に使う事で、この問題の打開を目指しています。 Q."半導体量子ドットと うの、半導体は非常に小さな粒ですね。大きさでいうと1億メートル分の一という非常に小さなものに加工した半導体をいいます。で、そういう小さな粒に加工するとどういうところが面白いかというと、そこに閉じ込められた電子の運動を非常によく制御できるという所ですね。例えば自由に転がっているボールがあるとして、そこにたくさんの落とし穴を作っておけば、そのボールの運動が制限されて、運動を制御できる。そういう量子ドットを使って、一つ一つの電子を制御しようとういうのが我々の研究です。" また、量子ドットには 光との相互作用が強く、光によって超高速に制御できるという特徴があります。そのような超高速性を活かすため ... |
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| Uploaded: November 30, 1999 at 12:00 am |
| Author: keiouniversity |
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| Length: 04:08 |
| Rating: 5.0 |
| Views: 4867 |
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| Tags: 慶應義塾大学 物理情報工学科 早瀬潤子 半導体量子ドット 超高速非線形分光 量子制御 情報通信 超短パルスレーザー 光 人口原子 |
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| [慶應スピントロニクス 研究連携先 - 藤沢研究室 , 東京工業大学] 東京工業大学の藤沢研 室では、電子１個の挙動をどこまで正確に制御し観測できるかといった課題に取り組んでいます。半導体ナノ構造を作製し、ナノ秒まはたそれ以下の時間スケールでの挙動を調べることにより電子の粒子性・波動性・相互作用に関する物性を研究しています。 Q."単に電子状態がどう っているのかだけじゃなくて、その電子がどういう動的な振る舞い、これを我々「単一電子ダイナミクス」と呼んでいるんですが、その動的な振る舞いがどうなっているのかというのに注目して、研究を行っています。 特にナノ構造を使うこ によって、非常に細かくコントロールしたり、高い精度で観測したりすることができると。まぁ、そういうナノ構造の中での物性を調べるということによって、どんなアプリケーション、応用が見えてくるのかと、そういうことに注目して研究しています。" 動的に振る舞う電子は 底状態だけではなく、励起状態あるいは重ね合わせ状態といった、多くの状態を取ることができます。しかしその一方で、現在のエレクトロ二クスで検出可能な電流は1フェムトアンペア、つまり1秒間に1万もの電子が必要になります。そこで藤沢研究室では、「単一電子電流計」とよばれるデバイスを開発し、量子ドットを利用した半導体ナノ構造とそれに隣接する半導体ポイント接合を電荷計として用いることで、これまで不可能だった電子１個単位での流れの検出を可能にしました。 Q."量子ドットを使うと たった1個の電子をあるかないのか検出することができます。それが単一電子電流計で、我々はその電子一個の流れを、右に流れているのか左に流れているのかと、この方向含めてリアルタイムで検出することに初めて成功したと。たった1個の ... |
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| Uploaded: November 30, 1999 at 12:00 am |
| Author: keiouniversity |
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| Length: 04:22 |
| Rating: N/A |
| Views: 721 |
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| Tags: 東京工業大学 藤沢利正研究室 単一電子エレクトロニクス 単一電子ダイナミクス 単一電子電流計 動的 量子ドット 量子コンピュータ |
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| [慶應スピントロニクス 研究連携先 - 樽茶・大岩研究室 , 東京大学] 東京大学の樽茶・大岩 究室では、低次元電子系の量子輸送、電子状態とスピン相関、スピンを利用した量子情報処理の物理とハードウエアの実験研究を行っています。 研究室では、半導体を 細化することによってできる1、0次元の電子系に着目し、人工原子、分子における多体効果、強磁場中での相関現象、電子スピン、核スピンの関与する伝導現象、1次元朝永ーラッティンジャー相互作用液体の電子物性、スピン量子計算の基礎物理の研究を行っています。また、新しい手法として、表面敏感走査プローブを利用した状態密度の直接観察法を開発しています。 「私たちの研究室で今 番大きなテーマとして、力を入れているのは、半導体中にある原子という最も基本的な粒子の量子力学的な性質をどうやって厳密に制御して、どうやってその性質を調べて、どうやったらうまく利用できるのかということです。この研究は15年くらい前に最初にスタートしました。その当時、量子ドットと呼ばれる小さい構造を作ると、その中に電子をうまく閉じ込めることができて、その性質を調べたり、状態を制御したりすることができるということを初めて実験的に見つけて世界に報告しました。」 人工原子内に電子を一 ずつ注入していくと、量子の閉じ込め効果によって電子は軌道を描き、本物の原子とよく似たエネルギー準位をとります。人工原子の作製には極めて精密な制御が必要とされますが、樽茶教授はこれを世界で初めて実現しました。 「一個の電子の振る舞 が如実に見えてきたので、これを利用してもっとたくさんのことが分からないかとか、これを使ってうまく新しい技術応用ができないかとかいう研究をここ10年くらいやっています。その中で発展して出てきたのが ... |
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| Uploaded: November 30, 1999 at 12:00 am |
| Author: keiouniversity |
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| Length: 04:52 |
| Rating: 5.0 |
| Views: 3610 |
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| Tags: 東京大学 樽茶清悟研究室 樽茶 樽茶清悟 樽茶研究室 樽茶・大岩研究室 量子情報処理 量子 情報処理 量子計算 量子ビット 量子ドット スーパーコンピュータ 人工原子 スピントロニクス |
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| 「ナノ材料のデバイス による新たな物性発現と機能デバイス開発」 慶応義塾大学 理工学部 物理情報工学科 牧研究室 牧研究室では、いずれ 界となる微細化していくデバイスの未来を切り開くテクノロジーとして、 ナノデバイスに注目し たな物性の探索と、それを用いた機能デバイスの開発を行っています。 その中でも、牧研究室 ナノ材料として注目してきたのが、カーボンナノチューブです。 このカーボンナノチュ ブは、鉛筆の芯などに使われるグラファイトのシートを、円筒状に丸めた構造になっており、直径は1ナノメートル程度、長さがマイクロメートル以上の一次元構造を有したナノ材料ですが、シートの巻き方により半導体にも金属にもなるという、ユニークな物性を持っています。 このような物性を持つ ーボンナノチューブはデバイス化する事によって、様々な用途への応用が期待されています。 Q.「今トランジスタと て使われているのはシリコンなんですけども、その場合には、スイッチ、オンオフで動作するんですけどもシリコン、通常のトランジスタの場合にはオンの時には大量の電子が流れてオフの時は電子が流れないという事でオンオフを制御しているんですけども、カーボンナノチューブを用いた場合には、例えばナノチューブは非常に微小な構造ですのでそれ自身が量子ドットして振る舞って、そうすると単一電子トランジスタというものを作ることができます。 それは電子一個でオン フできるトランジスタでして、例えばオンのときは電子が一個づつナノチューブを流れてオンになると、オフの時には電子が流れないということで電子一個を使ってトランジスタを動作させることができます。」 従来の電界効果トラン スタでは不可能だった電子レベルの制御。 大量に電子が流れるオ 状態の場合 ...... |
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| Uploaded: November 30, 1999 at 12:00 am |
| Author: keiouniversity |
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| Length: 04:05 |
| Rating: 5.0 |
| Views: 1652 |
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| Tags: 慶応義塾大学 理工学部 物理情報工学科 牧 英字 研究室 ナノチューブ スピントロニクス |
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| [慶應スピントロニクス 研究連携先 - 寒川研究室 , 東北大学] 寒川研究室 究極のトップダウン加 を目指して：バイオとナノを融合した無欠陥ナノ構造の作製n 現在のテクノロジーを える、半導体デバイスは トップダウンプ加工の 歩による 微細化が進むことで、 デバイスの性能を向上 せ、発展してきました。 このトップダウンプロ スを支えているのが、光を当てる事によってポリマー材料をパターニングして加工マスクを形成する 光リソグラフィー技術、 そしてプラズマを当て 加工を行う プラズマエッチング技 なのですが、どちも より微細なデバイス開 の為には、... |
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| Uploaded: November 30, 1999 at 12:00 am |
| Author: keiouniversity |
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| Length: 04:37 |
| Rating: 5.0 |
| Views: 1269 |
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| Tags: 東北大学 半導体デバイス 光リソグラフィー 生体超分子 プラズマエッチング ニュートラルビームエッジング 量子太陽電池 量子ドットレーザー |
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| [慶應スピントロニクス 研究連携先 - 金光研究室 , 京都大学] 京都大学 化学研究所 元素科学国際研究セン ーの金光研究室では、 レーザーの優れた特徴 利用した精密光計測と特色ある半導体ナノ物質の作製により、新しいナノサイエンスの開拓を目指し研究を行っています。 Q."性質を知るにはいろ ろ手法があるんですけれども、その中で私たちのグループでは、光を使った実験をやっています。主にレーザー光の集光性、あるいは短パルス性というようなものの特徴を活かして、ひとつひとつのナノ粒子、ひとつひとつのカーボンナノチューブ、そのようなものの性質とか、新しい機能の研究を行っています。" ナノ構造物質は、これ でにない新しい特性や機能を生み出す新しい人工物質で、サイズや形状の変化により、その光学・電気・磁気的な特性が大きく変化します。 金光研究室では、光学 微鏡とレーザーを組み合わせた「単一顕微分光」と呼ばれる手法を用いて、ナノ構造物質単一の発光特性の開拓に取り組んでいます。 Q."ナノ構造の最大の利 は、ある一つの材料で、形や大きさを変えていろいろな性質を取り出すことができるという点なんです。たとえば日頃我々が使っている大きな物も、例えば発光しない材料などがあったとします。ところが小さく刻んでいくことによって、あるサイズか_ 'e7突然発光するような 料になってしまう。そういう全く違う性質に変わることがある。 ですから、今まで役に たない材料だといって捨てていたものが、ナノ構造にすることによって、全く新しい材料として我々が使用することが出来る可能性がある、そのようなものです。" また、形やサイズによ... |
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| Uploaded: November 30, 1999 at 12:00 am |
| Author: keiouniversity |
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| Length: 04:15 |
| Rating: 5.0 |
| Views: 1053 |
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| Tags: 京都大学 化学研究所 元素科学国際研究センター 金光 義彦 光 ナノサイエンス 量子井戸 量子ドット カーボンナノチューブ ナノ粒子 ワイドギャップ半導体 フェムト秒レーザー分光 超高速分光法 ポンプ-プローブ法 光Kerrシャッター法 フェムト秒時間相関法 |
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![最先端の量子ドットレーザ : DigInfo [CC]](http://i.ytimg.com/vi/d2tS5TQrGfQ/3.jpg)
