日本電信電話 自然界の基本粒子とは異なる「準粒子」の存在が期待される電子状態を世界で初めて解明 〜エラー発生率が非常に低い新しい量子計算の手法に期待〜（NTT持株）
2012-01-26
GaAsの結晶を構成するGaやAs原子の核スピンと電子スピンの間には弱い相互作用があります。そのため、ある電子状態において上向きスピンと下向きスピンの数に差があると、それが核スピンに対して有効磁場として働き、核スピンの共鳴周波数をわずかに変化させます。NMRではこのシフト（ナイトシフト）を測定することにより、電子スピンの情報を得ることができます。抵抗検出NMRは、核スピンの共鳴を2次元電子の抵抗の変化として検出することにより、基板や他の層に含まれる同種原子の影響を取りのぞき、測定対象である2次元電子と接触している核スピンからの信号のみを選択的に、かつ高感度で検出する方法です。これまでは、核スピンの共鳴によって抵抗が変化する特定の電子状態に適用が限られていました。本研究では、ゲート電圧と高周波磁場を別々に加え、核スピンに対してもっとも敏感な電子状態を信号読み出しに用いることで、5/2状態の高感度測定が可能となりました。