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緩和ダイナミクスの厳密な取り扱いに基づく光学非線形性の理論的研究

基于松弛动力学严格处理的光学非线性理论研究

基本信息

批准号：
17740195
负责人：
越野和樹
金额：
$ 1.15万
依托单位：
Wakayama University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2005
资助国家：
日本
起止时间：
2005 至 2006
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-17740195/
关键词：
非線形光学応答有限サイズ輻射緩和位相緩和超放射

项目摘要

本研究の目的は、緩和過程に関する現象論を排した枠組みで,有限サイズ系の線形・非線形光学応答を定量的に評価することです.有限サイズ系の標準的理論モデルとして,Nサイト一次元フレンケル励起子系を考察します.前年度の研究では,独立原子集団の場合など,個々のサイトが独立(励起移動Vが零)という状況での三次非線形感受率を解析的に評価し,γ_d>>Nγ_nの場合(但し,γ_d:位相緩和レート,γ_n:無輻射緩和レート),x^<(3)>が系のサイズに比例して増大することなどを見出しました.本年度は,(i)励起移動が存在する場合への理論の拡張,(i)微視的連続モード模型からの輻射緩和レートの導出方法の提案,を行いました.(i)励起移動Vの存在により励起状態エネルギーの縮退が解け飽和非線形性が復活するため,Vは非線形性増大因子として働き,大きなVの存在下ではX^<(3)>のサイズ比例増大が起こることが知られています.励起移動Vを考慮した理論モデルを用いた数値計算の結果,Vによるサイズ比例増大と前述の位相緩和によるサイズ比例増大とが共存し,サイズ2乗比例増大が起こりうること(但し,サイト数が大きくなるに連れてその条件γ_d>>Nγ_nは厳しくなること)を見出しました.(ii)量子光学(共振器量子電磁気学)分野では,輻射緩和を2つの緩和パラメータにより記述し,緩和ダイナミクスを厳密に取り扱う理論が発展しています.本研究では,半導体光物性で実現可能な,平板型共振器中に埋め込まれた量子ドットを考察対象にとり,共振器量子電磁気学理論に現れる2つの緩和パラメータを,微視的連続モード模型から導出する公式を導きました.これにより,量子光学で獲得されている知見を半導体光物性へと"翻訳"することができ,物性予測に役立てることが可能となります.

The purpose of this study is to analyze the phenomena related to the relaxation process, and to evaluate quantitatively the linear and nonlinear optical responses of finite element systems. The standard theory of finite element system is investigated. In the past year, the study of independent atomic clusters has evaluated the analysis of cubic nonlinear susceptibilities in the case of independent atomic clusters,γ_d>>Nγ_n (however,γ_d: phase relaxation,γ_n: non-radiation relaxation),x^<(3)> increasing the proportion of independent atomic clusters. This year,(i) theoretical expansion of excitation motion in existing situations,(i) proposal of a method for deriving radiation mitigation from a continuous motion model of Weishi app, and implementation. (i)In the presence of excitation shift V, the ratio of excitation shift V to saturation shift V increases by a factor of non-linearity. The excitation shift V is calculated by considering the theoretical value of the phase shift. The ratio of V to N increases. The ratio of V to N increases. (ii)Quantum Optics (Resonator Quantum Electromagnetics) Division of Radiation Mitigation 2. Mitigation of Radiation Mitigation 3. Mitigation of Radiation Mitigation 2. Mitigation of Radiation 2. Mitigation 3. Mitigation of Radiation 2. Mitigation 3. Mitigation 3. Mitigation of Radiation 2. Mitigation 2. Mitigation 3. Mitigation 3. Mitigation of Radiation 2. Mitigation 3. Mitigation 2. Mitigation 3. Mitigation of Radiation 2. Mitigation 3. Mitigation 3. In this paper, the optical properties of semiconductors are realized, and the quantum theory of resonators is studied. The relaxant equation of Weishi app is derived from the quantum theory of resonators. The quantum optics can be used to predict the optical properties of semiconductors.