ガラス中半導体マイクロクラスターの非線形コヒーレント過渡現象の研究

玻璃中半导体微团簇非线性相干瞬态现象的研究

基本信息

批准号：
05214207
负责人：
中村新男
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 Scientific Research on Priority Areas
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

项目摘要

今年度は本重点研究の最終年度であるので、これまでの研究の総括を行うとともに、CuBr微結晶を対象にして、励起子分子の検証と励起子の量子ビート現象の観測を行った。第1に、励起子分子の存在とその閉じ込め効果について調べた。パルスレーザー励起下における発光スペクトルには、励起子による発光の低エネルギー側に新しい発光帯が観測される。この発光帯の強度は励起強度のほぼ2乗に比例して増大し、これが励起子分子による発光であることを示す。励起子発光と励起子分子発光のエネルギー差を励起子分子の結合エネルギーとみなすと、それは励起子の閉じ込めエネルギーにほぼ比例して増大する。この依存性は、励起子と励起子分子の両者の重心運動が閉じ込められたときに予想される依存性とは異なる。以上の結果から、CuBr微結晶では重心運動ばかりではなく、相対運動にも閉じ込め効果が現れていることがわかった。第2には、価電子帯の縮重と波数線形項のために励起子が多成分状態であることに注目して、多重励起状態間の量子干渉の観測を行った。スペクトル幅の広いフェムト秒パルス光(〜100fs)を用いると、複数の励起子状態を同時に励起することができる。2ビーム入射型の縮退4光波混合の配置で、2ビーム間の遅延時間を変えると、励起子のコヒーレンスが緩和する様子が観測され、位相緩和時間の知見が得られる。Z_<12>励起子の吸収ピークが2つに分裂するCuBr微結晶を用いた場合、位相緩和挙動に周期的な振動構造が観測された。この振動周期は、分裂の大きさの逆数に対応する。ビート現象が古典的な電場による干渉であるか、または量子状態間の量子干渉であるかを区別する方法として、4光波混合信号をスペクトルに分解して観測する分光法を、以前、我々は開発した。この分光法を適用したところ、この振動構造がスペクトル分解型の4光波混合配置でのみ観測されることから、この干渉効果が多成分励起子間の量子干渉によるビート現象であることが明らかになった。

今年标志着这项重点研究的最后一年，因此我们总结了先前的研究，还验证了激子分子，并观察到了CUBR微晶体上的激子量子量击现象。首先，我们研究了激子分子的存在及其约束作用。在脉冲激光激发下，在激光的低能量侧，在发射频谱中观察到了新的发射带。该发射带的强度与激发强度的平方成比例增加，表明这是激子分子的发射。如果我们将激子发射和激子分子发射之间的能量差为激子分子的结合能，则它与激子的限制能大致成正比。当激子和激子分子的质心运动被困时，这种依赖性与预期的依赖性不同。从上述结果中可以发现，CUBR微晶不仅在质心运动中显示出限制效应，而且在相对运动中也显示出限制效果。其次，我们观察到多个激发态之间的量子干扰，并指出由于退化的价带和波数线性项，激发子是多组分状态。使用宽频谱范围的飞秒脉冲光（〜100 fs）允许同时激发多个激发态。在两光束入射的排列中，四波混合，更改两个光束之间的延迟时间降低了激子的连贯性，从而洞悉了相位松弛时间。当具有Z_ <12>激子吸收峰分为两个的CUBR微晶时，观察到定期振动结构以进行相弛豫行为。这个振荡周期对应于分裂幅度的倒数。我们以前开发了一种光谱法，该光谱法通过分解为光谱观察到四波混合信号是一种区分Beat现象是经典的电场干扰还是量子状态之间的量子干扰。当应用此光谱法时，仅在光谱分辨的四波混合构型中观察到这种振动结构，并且发现这种干扰效应是由多组分激子之间的量子干扰引起的一种BEAT现象。