半導体内の電子スピン波を自由に制御できる技術を確立 大野教授ら

 半導体におけるスピン状態の精密な制御は、次世代のスピントロニクスデバイスの実現に不可欠です。特に半導体中でスピンのらせん構造である電子スピン波が長時間維持される永久スピン旋回(PSH)状態 は情報ストレージや演算デバイスの基盤技術として注目されていますが、従来の電子スピン波生成技術では、波数(単位長さに含まれる波の数)の柔軟な制御ができない制約がありました。

 本研究では、プログラム可能な空間光変調器(SLM)を用いた構造化光を利用し、ガリウム・ヒ素(GaAs)/アルミニウム・ガリウム・ヒ素(AlGaAs)の量子井戸中に任意の電子スピン波を直接転写することに成功しました。

 本研究成果は、半導体スピントロニクスの新たな応用可能性を拓き、情報処理デバイスや磁性薄膜、二次元材料への展開が期待されます。