2002 Fiscal Year Annual Research Report
テラヘルツ領域コヒーレント現象マイクロプロービング
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12554010
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| Research Institution | Osaka City University |
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Principal Investigator |
溝口 幸司 大阪市立大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (10202342)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
細田 誠 大阪市立大学, 大学院・工学研究科, 教授 (80326248)
金 大貴 大阪市立大学, 大学院・工学研究科, 講師 (00295685)
中山 正昭 大阪市立大学, 大学院・工学研究科, 教授 (30172480)
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| Keywords | マイクロポンプ・プローブ / コヒーレントフォノン / 半導体超格子 |
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| Research Abstract |
本研究では、超短時間領域のコヒーレントフォノンおよび光励起キャリアをプローブとして、半導体材料やデバイスを評価するような「テラヘルツ領域コヒーレント現象マイクロプロービング」装置の試作を目的としている。本年度は、前年度で試作した「テラヘルツ領域コヒーレント現象マイクロプロービング」装置の改良を行った。また、改良した装置を用いて,コヒーレントフォノンの伝搬・緩和ダイナミクスについて研究を行った。
マイクロ・ポンプ・プローブ装置の改良を行った結果、波長810nmのパルス光および開口比0.55の対物レンズを用いた場合、照射光のスポットサイズは約2.5μmであることがわかった。昨年度試作した装置を用いた場合のスポットサイズ(約5.5μm)と比べ約2倍ほどスポットサイズが小さく,理想的なスポットサイズ(約1.8μm)に近い値であることがわかった。また、試料上のパルス幅は100fs以下と、マクロ測定におけるパルス幅と遜色のない値に調整する事ができた。
このマイクロ・ポンプ・プローブ装置を用いて,真空蒸着法で作成したBi薄膜におけるコヒーレントフォノンの場所分布およびポンプ光強度依存性を測定した.コヒーレントフォノンの強度の場所分布を測定した結果,コヒーレントフォノンの強度の場所分布はBi薄膜中に生じている粒界の形状を反映することがわかった.ポンプ光強度依存性の測定結果から,このマイクロ・ポンプ・プローブ装置を用いてもコヒーレント非調和フォノンを観測することが可能であることを見出した.
また,2種類の超格子層((GaAs)_<10> (AlAs)_<10>超格子と(GaAs)_<15> (AlAs)_5超格子)を交互に積層させた長周期半導体超格子において,コヒーレント折り返し縦音響(FLA)フォノンによるフォノン波束の伝搬ダイナミクスについて調べた。プローブ光のエネルギーを各超格子層の基礎遷移エネルギーに共鳴させることで,フォノン波束がどこの超格子層を伝搬しているのかを容易に見出すことができるという結果を得た.
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[Publications] K.Mizoguchi, H.Takeuchi, M.Nakayama: "Dynamical Properties of Coherent Plasmons Coupled with LO Phonons in an InAs/GaAs Strained Superlattice"Phase Transition. 75. 895-902 (2002)
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[Publications] K.Mizoguchi, M.Hase, M.Kitajima: "Precursor Phenomenon of Laser Ablation in Bismuth"Phase Transition. 75. 1003-1009 (2002)
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[Publications] H.Takeuchi, K.Mizoguchi, M.Nakayama, T.Aida: "Effects of a miniband structure on coherent LO phonon-plasmon coupled modes in an (InAs)_1/(GaAs)_<30> strained-layer superlattice"Physica B. 314. 422-426 (2002)
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[Publications] M.Hase, M.Kitajima, K.Mizoguchi, S.Nakashima: "Coherent phonons in Bi under high-density excitation"Physica B. 316-317. 292-295 (2002)
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[Publications] H.Takeuchi, K.Mizoguchi, T.Hino, M.Nakayama: "Coherent folded acoustic phonons in GaAs/AlAs superlattices with limited periodicity'"Physica B. 316-317. 308-310 (2002)
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[Publications] K.Mizoguchi, H.Takeuchi, T.Hino, M.Nakayama: "Finite-size effect on coherent folded acoustic phonons from GaAs/AlAs superlattices"J. Phys. Condens. Matter. 14. L103-L109 (2002)
