フェムト秒赤外過渡吸収分光によるアルカリハライド結晶の励起子自己束縛過程の研究

飞秒红外瞬态吸收光谱研究碱卤化物晶体中激子自结合过程

• 批准号: 05640377
• 负责人: 時崎 高志
• 金额: $ 1.28万
• 依托单位: Nagoya University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
• 财政年份: 1993
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1993 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-05640377/
• 关键词: アルカリハライド; 自己束縛; 励起子; 超高速緩和過程; 時間分解分光; フェムト秒

電子・格子相互作用の強いアルカリハライド結晶では、帯間励起によって容易に格子欠陥が生成される。その過程で生成される“自己束縛励起子(STE)"は格子欠陥の前駆状態として重要である。自己束縛過程は非常に高速であるため、その内容については未知な部分が多い。本研究では、フェムト秒パルスを用いて帯間励起、または自由励起子の共鳴励起を用いて、自己束縛過程の本質を探究した。4.2Kにおける沃化カリウム(KI)を波長302nmのフェムト秒パルスの2光子吸収を用いて励起した。励起から10ps間での間、波長600〜1000nmにわたって広いなだらかな吸収が観測された。スペクトル解析の結果、これはSTE、600nmより短波長に中心を持つ吸収帯、そして、900nmに中心を持つ赤外領域の吸収帯から成ることが分かった。STEは吸収ピークエネルギーのStokesシフトとイオン半経の関係(Mollwo-Iveyの関係)から3つのタイプに分類されている。通常KIで観測されるSTEはtype-IIであるが、この関係を用いてtype-IIIのエネルギーを求めると1.37eVとなり、実験で得られた赤外吸収のエネルギーとほぼ等しい。従って、過渡的に見られる赤外吸収は、準安定状態として瞬間的に存在するtype-IIIのSTEであることが分かった。STEの3つのタイプは形態(イオン配置)が異なっていると考えられており、この実験結果は、最終的に最も安定なイオン配置に至る前に、準安定的な配置を経由していることを示している。また、励起波長を変えて、自由励起子を励起した結果では赤外領域に吸収は見られなかった。これは、励起波長によってその緩和過程(自己束縛過程)に違いがあることを示している。

Electron lattice interaction is strong, and the lattice is easy to form due to the excitation. The process of "self restraint excitation (STE)" is not the same as the previous state of lattice. The process of binding yourself is very fast, and the content is full of unknown parts. In this study, we explore the nature of self-binding process, including the use of intermediate excitation, resonance excitation of free excitation and self-binding excitation. 4.2 K wavelength: 302nm wavelength: 2 photon absorption excitation. The excitation range is 10ps, and the wavelength is 600 ~ 1000nm. The results of this analysis include: STE, 600nm, absorption band at the center of the short wavelength, absorption band at the center of the short wavelength, absorption band at the center of the short wavelength and absorption band at the center of the short wavelength. STE is the first to introduce the Mollwo-Ivey relationship between Stokes and Stokes. Usually KI is used to measure STE and type-II, and the relationship between STE and type-III is used to calculate STE and type-III. In the case of type III, the transition occurs at the same time. STE's 3 types of configurations vary from test to test, from test to test, from test, from test to test, from, from test to test, from test to test, from, from test to test, from, from test The excitation wavelength is different, the excitation wavelength is different, and the excitation wavelength is different. The relaxation process (self-binding process) of the excitation wavelength is in violation of the wavelength.

项目成果

T.Tokizaki: "Ultrafast Formation Processes of Self-Trapped Excitons in Alkali-Iodide Crystals under Band-to-Band Excitation" Ultrafast Phenomena VIII. 360-361 (1993)

T.Tokizaki：“带间激发下碱金属碘化物晶体中自陷激子的超快形成过程”超快现象 VIII。

S.Iwai: "Femtosecond Spectroscopy of Self-Trapping Processes of Holes and Excitons in Alkali Halides" Journal of Luminescence. (1994)

S.Iwai：“碱金属卤化物中空穴和激子自捕获过程的飞秒光谱”发光杂志。