基本情報

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高橋 豊

TAKAHASHI Yutaka


職名

准教授

生年

1960年

研究分野 【 表示 / 非表示

  • ものづくり技術(機械・電気電子・化学工学) / 電気電子材料工学

出身大学 【 表示 / 非表示

  • 東北大学  理学部  物理学科

    1983年03月,卒業

出身大学院 【 表示 / 非表示

  • 東北大学  理学研究科  原子核理学

    博士課程,1988年03月,修了

取得学位 【 表示 / 非表示

  • 博士(理学),東北大学,1988年03月

学外略歴 【 表示 / 非表示

  • 日本アイ・ビー・エム東京基礎研究所,研究員,1988年04月 ~ 1993年09月

所属学会・委員会 【 表示 / 非表示

  • 日本物理学会

  • 日本応用物理学会

  • アメリカ物理学会

  • 応用物理学会

 

研究テーマ 【 表示 / 非表示

  • コンピューターや光ネットワークに不可欠の最新電子・光デバイスへの応用をめざして (1)量子井戸・細線等の半導体低次元構造におけるキャリアー輸送現象を実験・理論両面から研究する。特にこれまでは使われていなかった電子のスピン自由度に着目し,スピンエレクトロニクスの基礎を研究。 (2)光通信の高速化に必要な半導体レーザーの高速スイッチングの研究。特に偏光面スイッチングと電子構造の関係。

研究経歴 【 表示 / 非表示

  • 半導体レーザの利得および飽和,1993年10月 ~ 2001年09月

    利得飽和

  • 半導体低次元構造中の電子輸送,1993年10月 ~ 継続中

    移動度

論文 【 表示 / 非表示

  • Annealing effects on the ferromagnetic resonance linewidths of sputter-deposited Fe100-xCox(001) thin films (x < 11),Journal of Applied Physics,117 17A917,2014年11月

    Akinori Kusaoka, Jun Kimura, Yutaka Takahashi, Nobuyuki Inaba, Fumiyoshi Kirino, Mitsuru Ohtake, Masaaki Futamoto

    共著(海外含む)

  • Ferromagnetic Resonance Study of Fe100-xCox/GaAs(001) (x < 11) Deposited by RF Magnetron Sputtering,Journal of the Magnetic Society of Japan,32(3) 166-170,2012年10月

    Y. Wada, Y. Takahashi, N. Inaba, F. Kirino, M. Ohtake, and M. Futamoto

    共著(海外含む)

  • Quantum Computational Riemannian and Sub-Riemannian Geodesics,Progress of Theoretical Physics,12(6) 997-1008,2012年06月

    Kosuke Shizume, Takao Nakajima, Ryo Nakayama and Yutaka Takahashi

    共著(海外含む)

  • Q-Band Ferromagnetic Resonance Study of Fe Thin Films on GaAs(001) Deposited by RF Magnetron Sputtering,IEEE Transactions on Magnetics,47(12) 4682-4685,2011年12月

    Yutaka Takahashi, Hirokazu Ikeya, Nobuyuki Inaba, Fumiyoshi Kirino, Mitsuru Ohtake, and Masaaki Futamoto

    共著(海外含む)

  • Magnetic Properties of Fe(001) Thin Films on GaAs(001) Deposited by RF Magnetron Sputtering,Journal of Physics: Conference series,266 012116,2010年07月

    H. Ikeya, Y. Takahashi, N. Inaba, F. Kirino, M. Ohtake, and M. Futamoto

    共著(海外含む)

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その他研究活動 【 表示 / 非表示

  • 半導体量子井戸中の2次元励起子の輸送現象 (共著)(応用物理学会 春季 31PD/III)

    その他

  • エレクトロルミネセンスによるAlGaAs/GaAs二重量子井戸におけるシュタルク効果の観測 (共著)(応用物理学会 秋季 29aZX 4)

    その他

  • アクセプタをドープした量子井戸のフォトルミネセンス励起分光(共著)(応用物理学会 秋季 30aZW 9)

    その他

  • アクセプタをドープした量子井戸の時間分解PL測定(共著)(応用物理学会 秋季 30aZW 10)

    その他

  • 量子井戸共鳴電子捕獲の時間分解フォトルミネセンス(共著)(応用物理学会 秋季 30aZW 11)

    その他

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科研費(文科省・学振)獲得実績 【 表示 / 非表示

  • 基盤研究(C),2020年04月 ~ 2023年03月,サニャック干渉計を用いた永久磁石材料の表面磁化評価用超高感度カー効果測定系の開発

    計測工学関連

  • 基盤研究(C),2008年04月 ~ 2011年03月,スピン注入磁化反転による半導体‐強磁性薄膜への高速光励起磁気記録の可能性

    次世代磁気記録媒体では高磁気異方性材料が使われるために,書込みに強い磁場が必要になる。本研究では書込み磁場を低減する方法として,スピン注入磁化反転を併用した光励起磁気記録を提案する。ここで使われる半導体-金属薄膜接合系においてスピン流が存在する環境下での磁気ダイナミクスを,強磁性共鳴法(FMR)と磁気光学カー効果測定法(MOKE)により測定し,磁化反転速度と磁化反転電流の大きさを決定する重要なファクターである磁気緩和係数,およびスピン輸送係数を調べる。これにより提案した光励起磁気記録の可能性を検討する。

  • 基盤研究(C),2004年04月 ~ 2006年03月,光および電界・磁界による半導体ナノ構造中のスピン制御

    この研究では半導体ナノ構造を用いたSpintronics素子および量子計算機を実現する上で必要となる、伝導電子のスピン状態に関してその基礎研究を行っている。特に(1)スピン空間におけるスピン回転(Precession)の制御と、(2)実空間スピン輸送のおける電子-電子散乱の寄与、の2点に焦点を絞り研究を行っている。「スピン輸送」に関しては、低温における輸送方程式および輸送係数の表式が得られ、さらに2次元系に関しては数値計算をほぼ終了した。その結果スピン輸送に対する電子-不純物散乱の寄与と電子-電子散乱の寄与を定性的に比較すると、
    (1)電子-電子散乱はスピン輸送に影響する。通常のキャリア輸送ではこの寄与はない。これはスピン輸送と電荷輸送の大きな違いである。
    (2)電子-電子散乱と電子-不純物散乱からの影響の相対的大きさは、温度や系の構造に依存する。変調ドーピングされたヘテロ構造2次元電子系では、電子-不純物散乱は弱いので、電子-電子散乱の効果がより顕著に現れる可能性がある。

  • 基盤研究(C),2002年04月 ~ 2004年03月,量子計算機への応用を目指した、結合多重量子井戸中の電子スピン制御

    この研究においては、半導体中の電子スピンをqubitとする量子計算を実現する上で重要な、半導体中でのスピン緩和を検討した。材料中でのスピン緩和が重要な要素であり、構造中のどの部分で緩和が起きているのかを解明する必要がある。このためAlGaAs/GaAsからなるpin構造に2つのInGaAs量子井戸を埋め込んだサンプルを使用し、(1)光励起直後のエネルギー緩和時 (2)バルク部分 (3)量子井戸への捕獲 以上3つの部分で起きるスピン緩和を判別して測定を行っている。詳細な測定の結果光励起直後のスピン緩和は小さいこと、バルク部分を輸送中のスピン緩和は印加電界に強く依存することなどの知見が得られた。

 
 

相談に応じられる分野 【 表示 / 非表示