image: Fig. 1) Spatial distribution of electron spins in a specially designed semiconductor quantum well.
The spatial distribution of electron spins in a semiconductor quantum well are measured by the magneto-optic Kerr effect. As shown in the figure, electron spins were transported directly over 100μm in a quantum well with in-plane electric field. In addition, in this quantum well, we found that electron spins propagate with (without) spin precession in the x(y) direction, reflecting the crystal orientation dependence of effective magnetic field.
Credit: Y. Kunihashi (NTT Basic Research labs)
日本電信電話株式会社と国立大学法人東北大学は、スピンの向きが長時間保持されるように構造設計した化合物半導体量子井戸を用いることで、これまで難しかった外部電界による電子スピンの長距離輸送に世界で初めて成功しました。本技術を用いることで、半導体中の電子スピンの向きをより安定に操作することが可能となり、量子コンピュータや電界効果型スピントランジスタなどの、電子スピンを用いた演算素子の実現に大きく貢献すると考えられます。この成果は、2016年3月8日（英国時間10:00）に英国科学誌「ネイチャー・コミュニケーションズ」で公開されました。
なお、本研究の一部は、独立行政法人 日本学術振興会 科学研究費助成金の助成を受けて行われました。
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Journal
Nature Communications