1998 Fiscal Year Annual Research Report
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09640396
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
石原 一 大阪大学, 大学院・基礎工学研究科, 助教授 (60273611)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
安食 博志 大阪大学, 大学院・基礎工学研究科, 助手 (60283735)
張 紀久夫 大阪大学, 大学院・基礎工学研究科, 教授 (60013489)
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| Keywords | 非線形光学 / パルス応答 / 励起子 / ポラリトン / 超高速応答 / ナノスケール物質 / 薄膜 |
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| Research Abstract |
本年度は、昨年度までに改良を重ねてきた超短パルス応答の計算方法についてさらに以下の改良を行い飛躍的な性能向上を得た。さらに励起子を閉じ込めた薄膜系に対してこの方法を応用した結果、以下のような重要な知見を得た。また、使用しているモデルの正当性を確認する意味もあり、微小共振器で行われている実験結果が確かにこのモデルで再現できること、また四光波混合信号の試料サイズ依存性を同じモデルで定常状態の場合で計算し、パルス計算の結果との比較に備えた。
・行った改良
本理論計算法においては、誘起電流密度による遅延場の評価が計算技術上最も困難な部分である。適切に評価できなければ物質系と輻射場の自己無撞着性が損なわれるので、理論の根幹をなす部分であるが、厳密な計算には多大な時間がかかり、また大量のステップを必要とするため長い時間範囲の計算は計算精度を落とす。今年度はこの部分をゆっくりと運動する成分だけが残るように書き下す近似方を見いだし、それに従った計算を行った。
・その効果
計算時間、精度が飛躍的に向上した。特に計算時間は数千倍速くなった。また計算できる試料サイズ範囲、時間領域ともに圧倒的に拡張され、様々なパラメーター領域での研究が可能になった。
・得られた知見
多くの知見が得られたが、代表的なものを述べる。短パルスによるナノスケール薄膜中の多重反射効果による内部電場空間分布の実時間変化が初めて明らかになった。またこの実時間変化の様子を反映した形で非線形信号が生じることが分かり、この時間変化は内部電場の空間構造を無視すると全く説明が付かないことが分かった。
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[Publications] H.Ishihara: "Enhancement of the Third-Order Nonlinear Optical Response of Quantum Wells in a Semiconductor Microcavity" Appl. Phys.lett.73. 1478-1480 (1998)
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[Publications] H.Ishihara: "Theory of the Third-Order Nonlinear Optical Response of Exction-Microcavity Coupled System" Phys. stat. sol. (a). 170. 301-306 (1998)
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[Publications] 天方智成: "閉じ込め励起子系における四光波混合信号のサイズ依存性" 光物性研究会'98論文集. 239-242 (1998)
