窒化物系化合物半導体の中赤外ポンプ・プローブ分光

本年度は研究実施計画に基づき、ワイドギャップ半導体における中赤外ポンププローブ測定に必要な分光システムの構築を進めた。中赤外波長領域は、特に窒化物半導体人工量子構造における量子サブバンド遷移のエネルギーに対応する。またスピントロニクス材料として注目される希薄磁性半導体材料では、中赤外領域に強磁性発現と相関のある吸収バンドが観測される。本研究では、この中赤外領域での時間分解分光測定の技術により、これら人工量子構造における電子状態の解明とその励起状態のダイナミクス、スピントロニクス材料系における強磁性発現の起源解明と超高速光制御を目指すものである。本年度は、分光技術の構築を主眼とし、超短パルス光励起によって誘起される電子状態、スピン秩序の変化のダイナミクスを捉えるために、フェムト秒再生増幅レーザーシステムおよびその波長変換システムの整備、可視光パルス励起中赤外過渡反射分光システムの構築を行った。また、中赤外の電磁応答の微弱な変化を検出するために必要なデータ収録アルゴリズムの改良を進めた。さらに、磁気的秩序のダイナミクスを光学的に測定する方法として、時間分解磁気光学分光システムの整備を進めた。

本年度は研究実施計画に基づき、ワイドギャップ半導体における中赤外ポンププローブ測定に必要な分光システムの構築を進めた。中赤外波長領域は、特に窒化物半導体人工量子構造における量子サブバンド遷移のエネルギーに対応する。またスピントロニクス材料として注目される希薄磁性半導体材料では、中赤外領域に強磁性発現と相関のある吸収バンドが観測される。本研究では、この中赤外領域での時間分解分光測定の技術により、これら人工量子構造における電子状態の解明とその励起状態のダイナミクス、スピントロニクス材料系における強磁性発現の起源解明と超高速光制御を目指すものである。本年度は、分光技術の構築を主眼とし、超短パルス光励起によって誘起される電子状態、スピン秩序の変化のダイナミクスを捉えるために、フェムト秒再生増幅レーザーシステムおよびその波長変換システムの整備、可視光パルス励起中赤外過渡反射分光システムの構築を行った。また、中赤外の電磁応答の微弱な変化を検出するために必要なデータ収録アルゴリズムの改良を進めた。さらに、磁気的秩序のダイナミクスを光学的に測定する方法として、時間分解磁気光学分光システムの整備を進めた。