Exciton-phonon polariton lasing in TPCO self-cavities

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本年度は，（チオフェン/フェニレン）コオリゴマー（TPCO）の結晶及びTPCO薄膜を用いたマイクロキャビティを作製し，それらの光学特性を比較することを目的とした。TPCOの一種であるBP2T-CNについては，結晶作製方法を変更することで，分子配向と結晶構造の異なる４種類の単結晶（結晶多形）を作製することに成功した。これら4種類のBP2T-CN結晶を活性層に用いたマイクロキャビティの角度分解反射スペクトル及びk空間イメージ測定により，それぞれのマイクロキャビティにおいて励起子ポラリトンが形成され，330－610 meVのラビ分裂エネルギーが得られた。また，BP2T-CN薄膜を用いたマイクロキャビティにおいては，750 meVと最も大きなラビ分裂エネルギーが得られた。これは，均質で平坦な薄膜において大きなラビ分裂エネルギーが得られたものであり，基板に対して最も寝た配向を取る結晶において最もラビ分裂エネルギーが得られるという予想とは異なる結果であった。結晶の厚み，結晶性及び平坦性を向上させることにより，基板に対して最も寝た配向を取る緑色発光結晶において最も大きなラビ分裂エネルギーが得られると考えられる。TPCO結晶を含有したマイクロキャビティにおけるk空間イメージ測定においては，結晶中のクラックに起因するランダムレーザー発振またはTPCO結晶に由来する増幅自然放出光(ASE)が観測されており，まだポラリトンレーザー発振には至っていない。