山梨大学電子シラバス

授業科目名

担当教員

ナノデバイス工学特論 (本年度非開講)

鳥養　映子／堀　　裕和

時間割番号

単位数

コース

履修年次

期別

曜日

時限

322144

(未登録)

後期

水

［概要と目標］

電子技術の新時代を開くと期待されるナノデバイスついて，基盤構造を与える（１）半導体量子構造と電子系の振る舞いおよびその製造と計測，その機能の理解の基礎となる（２）電磁場と電子系の相互作用による信号・情報伝達過程とその制御，さらに新機能をもたらすことが期待される（３）スピン制御と応用のテーマに分け，電子系の量子的振る舞いと電磁相互作用およびスピンをキーワードにして，それぞれの話題を関連付けながら，ナノデバイスを考察するための基礎知識を習得するとともに，磁性半導体，近接場光学，スピンエレクトロニクスの発展的な話題を解説する．あわせて，ナノデバイスに関わる基礎技術として，半導体構造製作，各種計測，超高真空などの技術を概説する． ・基礎論　(ナノデバイスの基礎：内容全体の半分強程度) （１）半導体構造から見たナノデバイスの展開，量子井戸と電子状態，エピタキシー技術 （２）電磁相互作用と信号・情報伝送から見たナノデバイスの展開，プローブ顕微鏡の仕組み （３）スピンから見たナノデバイスの展開，電子スピンと磁性の基礎，超高真空技術 ・専門的知識　(話題を含めて内容全体の半分弱程度) （１）量子半導体構造と電子系の振る舞い，量子ホール効果，低次元電子ガス，量子構造の光物性，巨大磁気抵抗，ナノデバイス製作技術，各種測定技術 （２）ナノデバイスの計測と走査型プローブ顕微鏡，近接場光学とナノデバイスの計測・制御，ナノデバイスにおける量子光学過程，光の角運動量とスピン制御 （３）交換相互作用，表面界面とナノ構造の磁性，スピン構造の計測，低温技術 ・話題　(適宜選択) （１）磁性半導体の展開，結晶の磁気物性，スピン超格子，磁気光学効果 （２）量子計測と情報の輸送，クーロンブロッケードと光アシストトンネル現象，光近接場励起伝達デバイスの可能性 （３）さまざまなスピンデバイス，表面スピンとスピン構造の創出

[到達目標]

電子技術の新時代を開くナノデバイスに関する基礎的事項を身につけ，その意義や本質を十分理解した上で，その開発や評価に携わる素養を身につけることを目的とする．

［必要知識・準備］

学部の電子デバイス，電磁気学，量子力学の知識があることが望ましい．

［評価基準］

No	評価項目	割合	評価の観点
1	試験：期末期	100 %	(1)(2)(3)の出題を取り混ぜた試験を行い，その成績によって評価する．60点以上を合格とする．

［教科書］

(未登録)

［参考書］

半導体量子構造，ナノ領域の計測技術，近接場光学，スピンに関連する専門書を適宜推薦

［講義項目］

松本，堀，鳥養がそれぞれ４回の講義を順に担当する． 項目の位置付け：(基)基礎，(専)専門 (話)話題 1．半導体構造から見たナノデバイスの展開(基)，量子井戸と電子状態(基)，エピタキシー技術(基) 2．量子半導体構造と電子系の振る舞い(専)，量子ホール効果(専)，低次元電子ガス(専)， 3．量子構造の光物性(専)，巨大磁気抵抗(専)，ナノデバイス製作技術(専)，各種測定技術(専) 4．磁性半導体の展開，結晶の磁気物性(話)，スピン超格子(話)，磁気光学効果(話) 5．電磁相互作用と信号・情報伝送から見たナノデバイスの展開(基)，プローブ顕微鏡の仕組み(基) 6．近接場光学とナノデバイスの計測・制御(専) ，量子計測と情報の輸送(話) 7．ナノデバイスの計測と走査型プローブ顕微鏡(専)，クーロンブロッケードと光アシストトンネル現象(話)， 8．ナノデバイスにおける量子光学過程(専)，光の角運動量とスピン制御(専)，光近接場励起伝達デバイスの可能性(話) 9．スピンから見たナノデバイスの展開(基)，電子スピンと磁性の基礎？(基) 10．電子スピンと磁性の基礎？(基)，交換相互作用(専)，表面界面とナノ構造の磁性(専) 11．スピン構造の計測(専) ，超高真空技術(基)，低温技術(専) 12．さまざまなスピンデバイス(話)，表面スピンとスピン構造の創出(話)