励起子分子の非調和性と集団コヒーレンスに起因する光制御機能の研究

(1)CuCl励起子ポラリトン二光子選択則の実験的検証連続ヘリウムフロークライオスタットを用いて液体ヘリウム温度まで冷却したCuCl(111)面薄片結晶にチタンサファイアレーザーから発生した中心波長769nm,パルス幅4ps程度の光パルスを照射し,上枝ポラリトンを二光子励起した。上枝ポラリトンからの発光(SHG,385nm)を後方透過配置で集光し、分光器およびOMA(冷却CCD)で受光した。特にSHG強度の入射光パルスの波長依存性の詳細を調べた。このデータにおいてSH過程におけるエネルギー保存則及び位相整合条件の結果、SH強度に干渉構造が現れることを確認した。また発生したSH光偏光の入射光偏光依存性の詳細を調べた。具体的には入射光の楕円率を変化させ、SH光の楕円率を測定した。(2)CuCl励起子ポラリトン二光子選択則の理論的考察前項の実験的結果を踏まえて理論的な考察を行った。昨年度の研究において結晶格子の存在によって上記のSH過程において角運動量が保存しないことが指摘され、並進運動量保存の議論とのアナロジーから項目(1)の実験結果を説明できることが明らかになった。この考察に引き続き結晶の対称性に基づいたテンソルの議論を行い、SH偏光の入射偏光依存性の具体的な計算を行った。計算結果を項目(1)の実験結果と比較し、一致していることを確認した。(3)CuCl結晶サンプルの作製昨年度に引き続き上記の実験及び励起子分子の実験に用いるサンプルの作成を継続した。より上質なサシプルを作製するため、温度条件、圧力条件の最適化を継続した。特に上記の実験において結晶の膜厚依存性がみられたため、サンプルの膜厚調整も試みた。

(1)CuCl励起子ポラリトン二光子選択則の実験的検証連続ヘリウムフロークライオスタットを用いて液体ヘリウム温度まで冷却したCuCl(111)面薄片結晶にチタンサファイアレーザーから発生した中心波長769nm,パルス幅4ps程度の光パルスを照射し,上枝ポラリトンを二光子励起した。上枝ポラリトンからの発光(SHG,385nm)を後方透過配置で集光し、分光器およびOMA(冷却CCD)で受光した。特にSHG強度の入射光パルスの波長依存性の詳細を調べた。このデータにおいてSH過程におけるエネルギー保存則及び位相整合条件の結果、SH強度に干渉構造が現れることを確認した。また発生したSH光偏光の入射光偏光依存性の詳細を調べた。具体的には入射光の楕円率を変化させ、SH光の楕円率を測定した。(2)CuCl励起子ポラリトン二光子選択則の理論的考察前項の実験的結果を踏まえて理論的な考察を行った。昨年度の研究において結晶格子の存在によって上記のSH過程において角運動量が保存しないことが指摘され、並進運動量保存の議論とのアナロジーから項目(1)の実験結果を説明できることが明らかになった。この考察に引き続き結晶の対称性に基づいたテンソルの議論を行い、SH偏光の入射偏光依存性の具体的な計算を行った。計算結果を項目(1)の実験結果と比較し、一致していることを確認した。(3)CuCl結晶サンプルの作製昨年度に引き続き上記の実験及び励起子分子の実験に用いるサンプルの作成を継続した。より上質なサシプルを作製するため、温度条件、圧力条件の最適化を継続した。特に上記の実験において結晶の膜厚依存性がみられたため、サンプルの膜厚調整も試みた。