授業科目名				担当教官
ナノデバイス工学特論				松本 　俊／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	2	(未登録)	1	後期	水	I
［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
［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］
指定された課題についてのレポートにより成績評価する．授業への取組みを考慮する．
［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)