1996 Fiscal Year Annual Research Report
偏光分光法による励起子間相互作用と励起子分子生成機構の研究
| Project/Area Number |
07640443
|
|---|
| Research Institution | KYOTO UNIVERSITY |
|---|
Principal Investigator |
林 哲介 京都大学, 総合人間学部, 教授 (80026799)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
芦田 昌明 京都大学, 理学部, 助手 (60240818)
渡邊 雅之 京都大学, 総合人間学部, 助手 (20240525)
|
|---|
| Keywords | 半導体 / 励起子 / ポラリトン / 励起子分子 |
|---|
| Research Abstract |
本研究は、半導体結晶PbI_2やCuClにおいて、励起子ポラリトン相互作用による励起子分子の生成が、ポラリトンの偏りやコヒーレンス、緩和時間などに依存する仕方を調べ、励起子相互作用による分子生成の機構を解明することを目的としたものである。これまでに得られた成果の概要を以下にまとめる。
1.励起子分子生成効率の励起子密度依存性
PbI_2バルク結晶の励起子とPb_<1-x>Cd_xI_2混晶における局在励起子の場合の励起子分子生成効率を比較した。励起子が局在井戸に閉じ込められることにより励起子分子生成効率がバルク結晶の場合より約一桁増大するという結果が得られた。また励起子分子結合エネルギーが局在状態の深さによって大幅に増大することが明らかになった。
2.2光束偏光選択励起による四光波混合と分子生成
フェムト秒レーザーを用いて2k_2-k_1配置でのスペクトル分解反射型四光波混合を、種々の偏光の組み合わせを選んで測定した。第一パルスの2光子遷移に起因する負遅延時間領域での信号においては、励起子分子2光子遷移共鳴領域だけでなく、励起子共鳴域においても励起子分子遷移の偏光選択則に従う信号が観測され、非共鳴な2励起子状態からの分子生成過程もポラリトン偏光の選択則に支配されるという結論が得られた。
3.CuCl薄膜における励起子分子生成の膜厚依存性
NaF結晶の劈開隙間に埋め込んだCuCl薄膜を用いて、強励起発光スペクトルの膜厚依存性を測定した結果、励起子分子発光強度が膜厚に依存して著しい変化を示すことが判った。強度変化は膜厚により周期的変化を示すことから、膜内でのポラリトンの干渉による重ね合わせの効果が、励起子分子生成に顕著な影響を与えていることが推察された。
|
-
[Publications] T.Makino: "High Density Effect of Localized Excitons in Pb_<1-x>Cd_xI_2 Crystals : Formation of Localized Biexcitons" Proc.Int.Conf.on Excitonic Processes in Condensed Matter. 63-66 (1996)
-
[Publications] M.Watanabe: "Coherent Optical Response of Excitons and Biexcitons in PbI_2 studied by Femtosecond Four-Wave Mixing spectroscopy" Proc.Int.Cont,on Excitonic Processes in Condensed Matter. 83-86 (1996)
-
[Publications] T.Makino: "Luminescence of Localized Biexcitons in Pb_<1-x>Cd_xI_2 Mixed Crystals" J.Phys.Soc.Jpn.65-9. 3049-3055 (1996)
-
[Publications] 渡辺雅之: "PbI_2における励起子と励起子分子の非線形光学応答" Proc.2nd.Asia Symposium on Condensed Matter Photophysics. 181-184 (1996)
-
[Publications] 牧野哲征: "PbI_2におけるポラリトン寿命の励起強度依存性" Proc.2nd.Asia Symposium on Condeused Matter Photophysics. 185-188 (1996)
-
[Publications] 牧野哲征: "CuCl薄膜における励起子分子生成・効率の膜厚依存性" 日本物理学会 1997年年会講演概要集. 2(印刷中). (1997)
