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Research of the many body interactions by two-dimensional optical Fourier transform spectroscopy using the synchro-lock method

Research Project

Project/Area Number 16K05399
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Research Field Condensed matter physics I
Research InstitutionJoetsu University of Education

Principal Investigator

Ogawa Yoshihiro  上越教育大学, 大学院学校教育研究科, 教授 (50372462)

Project Period (FY) 2016-04-01 – 2020-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2019)
Budget Amount *help
¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Fiscal Year 2019: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2018: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2017: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2016: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Keywords二次元フーリエ分光 / 半導体 / 原子ガス / 光電流 / 太陽電池 / 半導体量子井戸 / 鉛ペロブスカイト / 2次元フーリエ分光 / フーリエ分光 / 四光波混合 / 光物性 / 量子ドット / 非線形光学 / 励起子
Outline of Final Research Achievements

In this research, two-dimensional optical Fourier transform spectroscopy of heavy and light hole excitons in GaAs quantum wells were performed by using the synchro-lock method. As a result, we succeeded in observing the antibonding state of heavy hole excitons. Moreover, it was demonstrated that Fourier transform spectroscopy in the visible region is possible by applying the technique of the synchro-lock method in Rb atomic vapor. Furthermore, we have found the contribution of the Rashba effect in photoconductivity by conducting Fourier transform spectroscopy with a photocurrent in a lead-halide perovskite solar cell.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

二次元フーリエ分光法は分子の立体構造の推定や、電子間相互作用や電子格子相互作用などを測定するのに非常に強力な手法である。しかしながら、二次元フーリエ分光測定では光パルス列の相対位相を精密に制御しなければならないことから、実験が困難であることが知られている。本研究では、シンクロロック法を用いることで容易に二次元フーリエ分光測定を行えることを、GaAs量子井戸を用いて実証した。今後は、本研究で開発した手法を用いることで、様々な材料の電子相関について新たな知見が得られるものと考えられる。

Report

(5 results)
  • 2019 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2018 Research-status Report
  • 2017 Research-status Report
  • 2016 Research-status Report
  • Research Products

    (6 results)

All 2019 2018 2017

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (5 results)

  • [Journal Article] Observation of bound and antibound states of two excitons in GaAs single quantum well by two-dimensional coherent spectroscopy2017

    • Author(s)
      Y. Ogawa
    • Journal Title

      PHYSICAL REVIEW B

      Volume: 95 Issue: 20 Pages: 201113-201113

    • DOI

      10.1103/physrevb.95.201113

    • Related Report
      2017 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 鉛ペロブスカイト太陽電池のヘテロダイン干渉分光II2019

    • Author(s)
      小川佳宏, 田原弘量, 金光義彦
    • Organizer
      日本物理学会2019年秋季大会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] 鉛ペロブスカイト太陽電池のヘテロダイン干渉分光2018

    • Author(s)
      小川佳宏, 田原弘量, 金光義彦
    • Organizer
      日本物理学会2018年秋季大会
    • Related Report
      2018 Research-status Report
  • [Presentation] ヘテロダイン干渉法によるフーリエ分光II2018

    • Author(s)
      小川佳宏,田中唯士
    • Organizer
      日本物理学会第73回年次大会
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Presentation] シンクロロック法による二次元フーリエ分光測定2017

    • Author(s)
      小川佳宏
    • Organizer
      日本物理学会 第71回年次大会
    • Place of Presentation
      大阪大学豊中キャンパス
    • Year and Date
      2017-03-17
    • Related Report
      2016 Research-status Report
  • [Presentation] ヘテロダイン干渉法によるフーリエ分光2017

    • Author(s)
      小川佳宏, 田中唯士, 村山真子
    • Organizer
      日本物理学会 2017 年秋季大会
    • Related Report
      2017 Research-status Report

URL: 

Published: 2016-04-21   Modified: 2021-02-19  

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