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半導体素子の微細化により生じる量子効果は電子物性、光物性などに大きな影響を与える。そしてその結果を利用することによってバルクではできないデバイスを実現することができる。各種半導体の量子構造について考察する。これらの技術の発展として、電子のスピン量子効果の活用と、電流を伴わないスピン流による情報伝達を目指すスピントロニクス技術の開発研究が進められている。各種半導体の量子構造とスピントロニクスの基礎から最先端までの科学と技術を修得する。