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NUCLEAR-SPIN POLARIZATION DETECTION DEVICE AND NUCLEAR-SPIN POLARIZATION DETECTION METHOD

Foreign code F110004832
File No. E09001WO
Posted date Jul 22, 2011
Country WIPO
International application number 2010JP072438
International publication number WO 2011/074558
Date of international filing Dec 14, 2010
Date of international publication Jun 23, 2011
Priority data
  • P2009-287150 (Dec 18, 2009) JP
Title NUCLEAR-SPIN POLARIZATION DETECTION DEVICE AND NUCLEAR-SPIN POLARIZATION DETECTION METHOD
Abstract Disclosed is a total electrical nuclear-spin polarization device which is applicable to many narrow-gap semiconductor two-dimensional quantum structures such as InSb, the g-factor of which is large, and the mobility of which has a normal value. Specifically, disclosed is a nuclear-spin polarization device (1) which creates a state in which the Landau level separation and Zeeman level separation of a sample are equal in a magnetic field, crosses different spin states, and detects nuclear-spin polarization from resistance variations due to the nuclear-spin polarization at the cross-points.
Scope of claims (In Japanese)
【請求項1】 二次元量子構造を磁場中で傾斜させてランダウ準位分離とゼーマン準位分離を交差させる交差部と、
 前記二次元量子構造の核スピンを偏極させる偏極部と、
 を有し、
 前記交差部がランダウ準位分離とゼーマン準位分離を交差させた部分の核スピンの偏極を検出することを特徴とする核スピン偏極検出装置。

【請求項2】 前記偏極部は、
 前記二次元量子構造に電流を流すことにより、核スピンを偏極させることを特徴とする請求項1記載の核スピン偏極検出装置。

【請求項3】 前記交差部がランダウ準位分離とゼーマン準位分離を交差させた部分のうち、交差時に異なるスピン状態のドメインが形成されている部分を選択する選択部を有し、
 前記選択部が選択した部分の核スピン偏極を検出することを特徴とする請求項2記載の核スピン偏極検出装置。

【請求項4】 前記二次元量子構造に電流を流した際の、前記交差部がランダウ準位分離とゼーマン準位分離を交差させた部分の抵抗変化から核スピン偏極を検出することを特徴とする請求項2または3のいずれか一項に記載の核スピン偏極検出装置。

【請求項5】 前記二次元量子構造は、InSb、InAs、InGaAsのいずれかであることを特徴とする請求項1~4のいずれか一項に記載の核スピン偏極検出装置。

【請求項6】 請求項1~5のいずれか一項に記載の核スピン偏極検出装置を有することを特徴とする核磁気共鳴装置。

【請求項7】 請求項6記載の核磁気共鳴装置を有することを特徴とする量子コンピュータ。

【請求項8】 請求項1~5のいずれか一項に記載の核スピン偏極検出装置を有することを特徴とする半導体のひずみ検出装置。

【請求項9】 二次元量子構造を磁場中で傾斜させてランダウ準位分離とゼーマン準位分離を交差させる(a)と、
 前記二次元量子構造の核スピンを偏極させる(c)と、
 前記(a)が交差させた部分の核スピンの偏極を検出する(d)と、
 を有することを特徴とする核スピン偏極検出方法。

【請求項10】 前記(c)は、
 前記二次元量子構造に電流を流すことにより、核スピンを偏極させることを特徴とする請求項9記載の核スピン偏極検出方法。

【請求項11】 前記(a)と前記(c)の間に行われ、前記(a)がランダウ準位分離とゼーマン準位分離を交差させた部分のうち、交差時に異なるスピン状態のドメインが形成されている部分を選択する(b)をさらに有し、
 前記(d)は、前記(b)が選択した部分の核スピン偏極を検出することを特徴とする請求項10記載の核スピン偏極検出方法。

【請求項12】 前記(d)は、
 前記二次元量子構造に電流を流した際の、前記(a)がランダウ準位分離とゼーマン準位分離を交差させた部分の抵抗変化から核スピン偏極を検出することを特徴とする請求項10または11のいずれか一項に記載の核スピン偏極検出方法。

【請求項13】 前記二次元量子構造は、InSb、InAs、InGaAsのいずれかであることを特徴とする請求項9~12のいずれか一項に記載の核スピン偏極検出方法。
  • Applicant
  • ※All designated countries except for US in the data before July 2012
  • JAPAN SCIENCE AND TECHNOLOGY AGENCY
  • Inventor
  • LIU, Hongwu
  • YANG, Kaifeng
  • HIRAYAMA, Yoshiro
IPC(International Patent Classification)
Reference ( R and D project ) ERATO HIRAYAMA Nuclear Spin Electronics AREA
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