東北大、半導体中のスピン寿命を増大 - ゲート電界による制御で実現 | エンタープライズ | マイコミジャーナル

東北大学大学院工学研究科の新田淳作教授らの研究グループは、半導体二次元電子ガスを細線構造に微細加工するとともにゲート電界でスピン軌道相互作用を制御することでスピン寿命を従来比で1桁以上増大させることに成功したことを明らかにした。 電界効果スピントランジスタの実現には、電界によるスピンの制御とスピンの情報を消失するスピン緩和の抑制が不可欠となっている。同研究グループでは、これまで、ゲート電界によりスピン軌道相互作用を制御し、磁場により制御されていたスピンの回転角度を電界でスピン回転制御することに成功していたが、スピン軌道相互作用は、電子の散乱とともに有効磁場の方向を変えるため、スピンの向きはバラバラとなりスピン緩和の原因となっていた。 起源の異なる2つのスピン軌道相互作用を同じ強さにすることでスピンの緩和が抑制され、スピン共鳴緩和抑制状態(永久スピン螺旋状態)が実現されることは、理論的に予言