偏光制御フェムト秒パルス列を用いたフォノンエコー計測法の開発とデコヒーレンス計測

点击翻译按钮获取中文摘要

2022年度には，2021年度に整備した装置を用いて，第二次高調波発生を用いた自己相関計測を行い，パルス幅やタイミング制御の確認を行なった。また，相対位相制御４パルスを用いてダイヤモンド光学フォノンの計測と制御の実験を行なった。３つのパルスP1,P3,P4を用いた，シングルパルス励起でダブルプローブパルス検出する測定では，P3P4の遅延に依存した干渉が観測された。その位相はプローブパルスの相対偏光が平行と直交のときで180度異なっていた。４パルスを使った測定では，２ポンプパルス間隔と偏光，２プローブパルス間隔と偏光を制御することで，コヒーレント光学フォノンの干渉形状に違いが観測されている。こうした干渉の振る舞いについては，現在プローブ過程における量子モデル計算による解析を始めている。理論研究としては，偏光を考慮に入れたプローブ過程の量子モデル計算に着手している。また，励起パルスによるコヒーレント光学フォノンの量子モデル計算においても，状態関数を電子状態とフォノン状態の積状態を用いて展開し，係数の時間発展を直接数値計算が行えるようにした。これまでの二次摂動を超えた効果を考慮するとともに，初期フォノン分布を考慮した計算ができるようになった。振動数4.5THzの光学フォノンモードに対して，温度10Kと290Kでの熱平衡分布を初期状態として，コヒーレント光学フォノン振幅を計算した。その結果，振動状態指定した振動変位は振動状態に依存したが，全体としてのフォノン振動振幅には，顕著な温度依存が見られないことが明らかになった。また，フォノン振幅の分散が２倍の振動数で振動することがわかり，完全なコヒーレント状態にはないことが示された。