2015 Fiscal Year Annual Research Report
Precision measurement of quantum degenerate bulk excitons by excitonic Lyman spectroscopy
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25707024
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
吉岡 孝高 東京大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (70451804)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 光物性 / 励起子 / 高密度励起現象 / レーザー分光 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究で実現した亜酸化銅励起子の吸収イメージングにおいては、これまでに1s-2p吸収スペクトルにおけるピークエネルギーのシフトや形状の変化を発見していた。その起源を明らかにするため、歪誘起トラップポテンシャル中の1s-2pパラ励起子遷移について理論的に考察した。歪による1s励起子準位のエネルギーシフトについては過去の文献でよく知られているものの、np状態については報告がない。そこでnp状態の波動関数を基底として相互作用ハミルトニアンの行列要素を計算し、2次摂動の範囲で、空間不均一な歪下でのnp準位のエネルギーを任意の空間位置で求めることが可能となった。加えて励起子の熱分布も考慮に入れることで、トラップされた熱的励起子ガスおよびボース・アインシュタイン凝縮体の1s-2pスペクトルを計算することが可能となった。さらに、オルソ励起子の1s-np遷移エネルギーの計算も加え、当該中赤外スペクトル領域におけるオルソ励起子とパラ励起子の重畳の可能性について指摘を行った。
一方、高密度亜酸化銅励起子の精密分光法の開発のため、フェムト秒モード同期チタンサファイアレーザーを用いた光周波数コムを昨年度、2台製作した。今年度は単一周波数レーザーに対して光周波数コムの縦モードの1本を相対的に安定化する高精度な制御を実現し、世界最高水準の光周波数コムを完成させた。これにより、本研究で目指したオルソパラ転換ダイナミクスの観測に限らず、独立した２台のフェムト秒レーザーの相対遅延を従来の精度を超えて制御し、また、超広帯域なデュアルコム分光法によって固体の複雑かつ豊富な光学スペクトルを精緻に取得することが可能となった。
また、以上の成果について論文発表を行う準備を行った。
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| Research Progress Status |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Causes of Carryover |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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