Dynamic Fano Resonance and Transient Quasiparticle Generation in Semiconductors Excited by Ultrashort Pulse Laser

超短脉冲激光激发半导体中的动态法诺共振和瞬态准粒子生成

• 批准号: 23540360
• 负责人: HINO Ken-ichi
• 金额: $ 3.41万
• 依托单位: University of Tsukuba
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2011
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2011 至 2013
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-23540360/
• 关键词: パルスレーザー; コヒーレントフォノン; 半導体; ファノ共鳴; プラズモン; Fano共鳴; 超短パルスレーザー; 非平衡グリーン関数法; ファノ－アンダーソン模型; 超高速過程; 高密度励起; コヒーレント振動; 半導体ブロッホ方程式

Irradiation of semiconductor with intense and ultrashort pulse-laser leads to instantaneous generation of on-phase collective motion of phonon termed coherent phonon, which shows pronounced vibrational patterns in observables. The present study is aimed at establishing a quantum-theoretical framework that makes it possible to interpret transient Fano resonance and a coupled state of LO phonon with plasmon in a unified manner, both phenomena of which are accompanied by the CP generation. Further, based on this framework, one intends to examine the experimental results. For this purpose, a polaronic quasiparticle picture is proposed, where the associated quasiboson operator is composed of the operators of plasmon, electron-hole pair, and phonon. In particular, this framework is applied to the CP generation accompanying the transient Fano resonance, and one has succeeded in obtaining an analytic expression well reproducing this effect.

用强脉冲和超短脉冲激光照射半导体时，瞬时产生声子的同相集体运动，称为相干声子，在可观测值中表现出明显的振动模式。本研究旨在建立一个量子理论框架，统一解释瞬态法诺共振和LO声子与等离激元的耦合状态，这两种现象都伴随着CP的产生。进一步，基于这个框架，我们打算检验实验结果。为此，提出了一种极化合准粒子图，其中相关的准玻色子算子由等离激元、电子-空穴对和声子算子组成。特别地，该框架应用于伴随瞬态法诺共振的CP生成，并成功地获得了一个解析表达式，很好地再现了这种效应。

项目成果

Spin and Orbital Correlation in Photoexcited States of Multi-Orbital Hubbard Models

多轨道哈伯德模型光激发态的自旋和轨道相关性

• 发表时间: 2014
• 期刊: JPS Conference Proceedings
• 作者: H. Takenaka;N. Maeshima;and K. Hino
• 通讯作者: and K. Hino

根本裕也、渡辺陽平、前島展也、日野健一

根本裕也、渡边洋平、前岛伸也、日野健一

• 发表时间: 2013
• 作者: T.Kume;H.Ohura;T.Takeichi;A. Ohmura;A. Machida;T. Watanuki;K. Aoki;S. Sasaki;H. Shimizu;K.Takemura;Zheng-Yuan Wang and Masaaki Nakamura;超短パルス照射半導体におけるコヒーレントフォノン生成のファノ-アンダーソン模型
• 通讯作者: 超短パルス照射半導体におけるコヒーレントフォノン生成のファノ-アンダーソン模型

分数型動的ワニエ-シュタルク階段におけるフラクタル構造と多チャンネル効果

分数动态 Wannier-Stark 楼梯中的分形结构和多通道效应

• 发表时间: 2014
• 作者: 大野文隆;根本裕也;日野健一;前島展也
• 通讯作者: 前島展也

半導体におけるコヒーレントフォノンの多チャンネル散乱理論による解析

使用多通道散射理论分析半导体中的相干声子

• 发表时间: 2011
• 作者: 柄澤朋宏;前島展也;日 野健一
• 通讯作者: 日 野健一

"Exciton Fano Resonance in Semiconductor Heterostructures and its Related Phenomena", in "Exciton Quasiparticles : Theory, Dyanamics and Applications", Ed. R. M. Bergin

“半导体异质结构中的激子法诺共振及其相关现象”，载于“激子准粒子：理论、动力学和应用”，编辑。

• 发表时间: 2011
• 作者: Ken-ichi Hino;Muneaki Hase;and Nobuya Maeshima
• 通讯作者: and Nobuya Maeshima