実験装置

当研究室の実験装置の一例を紹介します。

熱雑音を減らした理想的な状況で量子的な特性を測定するために、超伝導磁石を有する希釈冷凍機があります。奥には、光学実験ができる測定装置もあります。

希釈冷凍機では50mK以下の極低温で実験を行うことができます。超伝導磁石が付いており、磁場も15Tまで印加できます。

ヘリウム４を用いた冷凍機です。最低到達温度は1.5Kですが、室温までの広い温度範囲で磁気伝導特性などを測定することができます。

簡易クリーンルームの中には電子ビーム蒸着装置、ダイヤモンド薄膜堆積装置、熱処理装置、マスクアライナ、ポンディング装置などがあり、測定に必要な半導体量子構造を自分たちで作製することができます。

超伝導磁石を備えた希釈冷凍機に接続可能な、走査トンネル顕微鏡や走査原子間力顕微鏡を用いて、極低温・強磁場下で半導体中の電子や核スピンをナノスケールで捉える事が可能です。現在のところ、36 mKの極低温、12 Tの強磁場下で走査トンネル顕微鏡を動作させることに成功しました。

ERATOプロジェクトで保有している装置で、電子ビームを用いてナノスケールのパターンを形成することができます。この装置を用いることで自分たちで設計した半導体ナノデバイスを自分たちの手で作製することができます。