InAs系HEMTにおけるスピン軌道相互作用の垂直電界依存性(スピン制御と機能,量子効果デバイス及び関連技術)

概要

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スピントランジスタの実現のためには、電子のスピン軌道相互作用をより自由に制御出来ることが望ましい。我々はチャンネル中のシートキャリア密度が2x10^<12>cm^<-2>と大きく、電子の波動関数がチャンネルとサブチャンネルの界面上でピークを持つような構造を持つInAs系HEMTを作製し、そのスピン軌道相互作用の大きさをShubnikov de Haas振動から見積もった。この構道中でのラシュバ係数は、従来の報告値30x10^<-12>eVmと比較し、ゲートバイアスOVの場合で50x10^<-12>eVm程度と非常に大きい値となった。また、k・p摂動法によりラシュバ係数を見積もったところ36x10^<-12>eVmと、従来の報告に比べ非常に大きくなる可能性があることが確認できた。これらのことから構造非対称性に起因するスピン軌道相互作用の大きさはチャンネル内部の平均電界による成分に比べ、バンド不連読点上に存在する波動関数の大きさによる成分が支配的であると考えられる。
社団法人電子情報通信学会の論文
2007-01-25