JP2011071255A - 電子スピン共鳴生成装置および電子スピン共鳴の生成方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明は、半導体からなり、電子の走行方向に対し交差する方向に第1のスピン軌道相互作用に起因した一定の第1有効磁場が生じるチャネル18と、前記チャネル内に前記第1有効磁場に起因して生じた前記電子のスピン分離エネルギに対応する周波数の交流電界を生じさせることにより、前記チャネル内に前記電子の走行方向および前記第1有効磁場の方向に交差する方向に第2スピン軌道相互作用に起因した交流の第2有効磁場を発生させる電極24と、を具備する電子スピン共鳴生成装置である。
【選択図】図1
Description
ΔE=gμBB0=hΩ0
ここで、gはg係数、μBは透磁率、B0は静磁場、hはプランク定数、Ω0は電子の歳差運動の角周波数である。電子は熱分布に従い、アップスピン状態とダウンスピン状態に分布するため、アップスピン状態の電子が多くなる。
20 ソース
22 ドレイン
24 ゲート
50 電子
Claims (11)
- 半導体からなり、電子の走行方向に対し交差する方向に第1のスピン軌道相互作用に起因した一定の第1有効磁場が生じるチャネルと、
前記チャネル内に前記第1有効磁場に起因し生じた前記電子のスピン分離エネルギに対応する周波数の交流電界を生じさせることにより、前記チャネル内に前記電子の走行方向および前記第1有効磁場の方向に交差する方向に第2スピン軌道相互作用に起因した交流の第2有効磁場を発生させる電極と、
を具備する電子スピン共鳴生成装置。 - 前記前記第1有効磁場は電界の大きさおよび方向によらず一定の大きさおよび方向を有し、前記第2有効磁場は電界の大きさおよび方向により大きさおよび方向が変化する請求項1記載の電子スピン共鳴生成装置。
- 前記第1有効磁場の方向は、前記電子の走行方向と直交し、前記第2有効磁場の方向は、前記電子の走行方向と前記第1有効磁場の方向との各々に直交する請求項1または2記載の電子スピン共鳴生成装置。
- 前記チャネルは、半導体閃亜鉛鉱型結晶構造を有し、(110)面上に形成され、前記チャネルにおける前記電子の走行方向は[100]方向である請求項1から3のいずれか一項記載の電子スピン共鳴生成装置。
- 前記電極は[110]方向に勾配を有する前記交流電界を生じさせる請求項4記載の電子スピン共鳴生成装置。
- スピン偏極した電子を前記チャネルに注入するインジェクタと、
前記チャネルから受けた電子のスピン偏極方向を検出するアナライザと、
を具備する請求項1から5記載の電子スピン共鳴生成装置。 - 半導体からなり電子が走行するチャネルで電子スピン共鳴の生成方法であって、
前記電子の走行方向に対し交差する方向に第1のスピン軌道相互作用に起因した一定の第1有効磁場を生じさせるステップと、
前記チャネル内に前記第1有効磁場に起因して生じた前記電子のスピン分離エネルギに対応する周波数の交流電界を生じさせることにより、前記チャネル内に前記電子の走行方向および前記第1有効磁場の方向に交差する方向に第2スピン軌道相互作用に起因した交流の第2有効磁場を発生させるステップと、
を含む電子スピン共鳴の生成方法。 - 前記前記第1有効磁場は電界の大きさおよび方向によらず一定の大きさおよび方向を有し、前記第2有効磁場は電界の大きさおよび方向により大きさおよび方向が変化する請求項7記載の電子スピン共鳴の生成方法。
- 前記第1有効磁場の方向は、前記電子の走行方向と直交し、前記第2有効磁場の方向は、前記電子の走行方向と前記第1有効磁場の方向との各々に直交する請求項7または8記載の電子スピン共鳴の生成方法。
- 前記チャネルは、半導体閃亜鉛鉱型結晶構造を有し、(110)面上に形成され、前記チャネルにおける前記電子の走行方向は[100]方向である請求項7から9のいずれか一項記載の電子スピン共鳴の生成方法。
- 第2有効磁場を発生させるステップは、[110]方向に勾配を有する前記交流電界を生じさせることにより第2有効磁場を発生させるステップである請求項10記載の電子スピン共鳴の生成方法。
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