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創発物性科学研究センター 量子効果デバイス研究チーム

チームリーダー 石橋 幸治（D.Eng.）

研究概要

石橋 幸治 (D.Eng.)

当チームでは、将来の新機能ナノエレクトロニクスの実現を目指して、サブ10nm級ナノ構造作製技術の開発およびそれらにおける新規物性の探索しています。そして、見いだした量子効果や新現象を省エネルギーに資するナノ デバイスへ応用する研究を行っています。ナノデバイス用材料として、自己組織化的にサブ10nm構造が形成されるカーボンナノチューブ（CNT）、半導体（シリコン、ゲルマニウム、Ⅲ-Ⅴ属半導体）ナノワイア、グラフェンさらに単一分子を利用し、トップダウン技術とボトムアップ技術の融 合によりCNT/分子ヘテロ構造や量子ドット構造、超伝導体との複合ナノ構造などを作製しています。これらの構造において、電子のスピンや電荷、磁束、励起子を1個 レベルで操作する技術を開発し、省エネルギー・高機能を有する単電子デバイス、量子情報デバイス（量子ビット）などへ応用するための基礎研究を行っています。

研究主分野

  • 複合領域

研究関連分野

  • 数物系科学
  • 工学

キーワード

  • 量子デバイス
  • ナノ構造
  • ナノ加工

主要論文

  • 1. Michael D. Randle, Masayuki Hosoda, Russell S. Deacon, Manabu Ohtomo, Patrick Zellekens, Kenji Watanabe, Takashi Taniguchi, Shota Okazaki, Takao Sasagawa, Kenichi Kawaguchi, Shintaro Sato, Koji Ishibashi,
    "Gate-defined Josephson Weak-Links in Monolayer WTe2"
    Advanced Materials, 35, 2301683 (2023)
  • 2. Patrick Zellekens, Russell Deacon, Pujitha Perla, Detlev Grutzmacher, Mihail Lepsa, Thomas Schapers, and Koji Ishibashi,
    "Microwave spectroscopy of Andreev states in InAs nanowire-based hybrid junctions using a flip-chip layout"
    Communications Physics, 5, 267 (2022)
  • 3. Akira Hida and Koji Ishibashi,
    "Exciton Controlled-NOT Gate Using Coupled Quantum Dots in Carbon Nanotube",
    ACS Photonics, 9, 3398 (2022)
  • 4. Joseph Hillier, Keiji Ono, Kouta Ibukuro, Fayong Liu, Zuo Li, Muhammad Husain, Harvey Rutt, Isao Tomita, Yoshishige Tsuchiya, Koji Ishibashi, Shinichi Saito,
    "Probing hole spin transport of disorder quantum dots via Pauli spin-blockade in standard silicon transistors",
    Nanotechnology, 32 260001 (2021)
  • 5. Patrick Zellekens, Russell Deacon, Pujitha Perla, H. Aruni Fonseka, Timm Morstedt, Steven A. Hindmarsh, Benjamin Bennemann, Florian Lentz, Mihail I. Lepsa, Ana M. Sanchez, Detlev Grutzmacher, Koji Ishibashi, and Thomas Schapers,
    "Hard-Gap Spectroscopy in a Self-Defined Mesoscopic InAs/Al Nanowire Josephson Junction",
    Phys. Rev. Applied 14, 054019 (2020)
  • 6. Rui Wang, Russell S. Deacon, Jian Sun, Jun Yao, Charles M. Lieber, Koji Ishibashi,
    "Gate Tunable Hole Charge Qubit Formed in a Ge/Si Nanowire Double Quantum Dot Coupled to Microwave Photons",
    Nano Lett. 19, 1052 (2019)
  • 7. Jian Sun, Russell Deacon, Rui Wang, Jun Yao, Charles M. Lieber, Koji Ishibashi,
    "Helical Hole State in Multiple Conduction Modes in Ge/Si Core/Shell Nanowire",
    Nano Lett. 18, 6144-6149 (2018)
  • 8. Russell Deacon, Jonas Wiedenmann, Erwann Bocquillon, Teun M. Klapwijk, Philipp Leubner, Christoph Brune, Seigo Tarucha, Koji Ishibashi, Hartmut Buhmann, Laurens W. Molenkamp,
    "Josephson radiation from gapless Andreev bound states in HgTe-based topological junctions",
    Phys. Rev. X 7, 021011 (2017)
  • 9. Erwann Bocquillon, Russell Deacon, Jonas Wiedenmann, Philipp Leubner, Teun M. Klapwijk, Christoph Brune, Koji Ishibashi, H. Buhmann, Laurens W. Molenkamp,
    "Gapless Andreev bound states in the quantum spin Hall insulator HgTe",
    Nature Nanotechnology, 12, 137 (2017)
  • 10. J. Wiedenmann, E. Bocquillon, R.S. Deacon, S. Hartinger, O. Herrmann, T.M. Klapwijk, L. Maier, C. Ames, C. Bru¨ne, C. Gould, A. Oiwa, K. Ishibashi, S. Tarucha, H. Buhmann & L.W. Molenkamp,
    "4Π-periodic Josephson supercurrent in HgTe-based topological Josephson junctions",
    Nature Commun. 7, 10303 (2016)

研究成果（プレスリリース）

関連リンク

メンバーリスト

主宰者

石橋 幸治
チームリーダー

メンバー

大野 圭司
専任研究員
DEACON Russell Stewart
専任研究員
WANG Hui
特別研究員

お問い合わせ先

〒351-0198 埼玉県和光市広沢2-1
研究交流棟 W407
Email: kishiba [at] riken.jp
※[at]は@に置き換えてください。

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