亜酸化銅励起子のボース・アインシュタイン凝縮相の分光学的研究

氧化亚铜激子玻色-爱因斯坦凝聚相的光谱研究

• 批准号: 09J09045
• 负责人: 蔡 恩美
• 金额: $ 0.45万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2009
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2009 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-09J09045/
• 关键词: 励起子; Bose-Einstein Condensation; 励起子Lyman分光法; Cu_2O

今研究の大きい目標はCu2Oパラ励起子における励起子相図の調査である。現在までの研究ではsub-Kで使用できる励起子トラップ装置を作製し、励起子Lyman分光法でトラップが正常に働いていることの確認を行った。またトラップされたパラ励起子をsub-Kの領域まで冷やし、発光を用いてそれを観測することにも成功した。この極低温のパラ励起子を定量的な解析ができる励起子Lyman分光法で観測するために、歪によるパラ励起子2p準位変化の測定を行った。歪に起因するパラ励起子2p状態の変化は、励起子Lyman分光法で取得した歪トラップされた励起子の1s-2p吸収スペクトルを解析するために、必ず調べらければならない。本研究では、温度を厳密にコントロールしながら結晶に系統的に一様な圧力をかけて励起子準位をシフトさせ、発光と励起子Lyman分光法両方を用いて励起子2p準位の変化を測定し、理論に基づいた計算値と一致することを確認した。発光スペクトルの歪による変化からオルソ励起子の純粋な2p準位の変化を調べ、計算値との比較を行った。次に励起子Lyman分光法を用いてオルソ励起子とパラ励起子の1s準位と2p準位のエネルギー差を観測した。その結果、パラ励起子の1s-2p誘導吸収スペクトルは歪が強いほど低エネルギー側にシフトすることが分かった。この結果は1s-2p誘導吸収スペクトルを用いてトラップの中でのパラ励起子の分布を調べることができ、その情報から励起子集団の温度を計算できることを意味する。さらに、トラップの底で励起子BECが実現した場合、励起子Lyman分光法を用いてトラップ底の励起子密度分布を直接解析できる。温度と密度はBEC分析にかがせないデータであり、励起子Lyman分光法はトラップの環境下でもこれらの情報を得る有効な手段であることが判明した。

The main purpose of this study is to investigate the phase change of Cu2O. The present study is to confirm the accuracy of the excitation device by using Lyman spectroscopy. The first step is to create a sub-K field of light, and the second step is to create a field of light. The analysis of the ultra-low temperature excitation and the determination of the excitation level by Lyman spectroscopy The cause of the excitation of the 2p state is obtained by excitation Lyman spectroscopy. In this study, the temperature and density of the crystal system were determined by Lyman spectroscopy. The change of the light source and the change of the pure excitation level are adjusted and calculated. The secondary excitation Lyman spectroscopy method is used to measure the difference between the 1s level and the 2p level of the excitation. As a result, the 1s-2p induced absorption spectra of the excitation molecules are strongly correlated with those of the excitation molecules. The results show that the distribution of excitation in the 1s-2p induced absorption spectrum can be adjusted by calculating the temperature of excitation set. In addition, the excitation density distribution of the bottom of the excitation Lyman spectroscopy can be directly analyzed when the excitation BEC is realized. Temperature and density are analyzed by Lyman spectroscopy.

项目成果

Uniaxial Stress Dependence of Yellow Series np Excitons in Cu2O

Cu2O 中黄色系列 np 激子的单轴应力依赖性

• 发表时间: 2009
• 作者: Yusuke Sawaki;Takahiro Kawai、Takazo Shibuya;Miyuki Tahata、Soichi Omori;Tsuyoshi Komiya;Naohiro Yoshida;Takafumi Hirata;Takeshi Ohno;Brian F.Windley;Shigenori Maruyama;Eunmi Chae
• 通讯作者: Eunmi Chae