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化合物半導体におけるアンダ-ソン局在と巨大非線形光学効果

研究課題

研究課題/領域番号 01604521
研究種目

重点領域研究

配分区分補助金
研究機関東京大学

研究代表者

花村 榮一  東京大学, 工学部, 教授 (70013472)

研究分担者 江崎 ひろみ  東京大学, 工学部, 教務職員 (90213545)
住 篤子  東京大学, 工学部, 助手 (20114522)
小川 哲生  東京大学, 工学部, 助手 (50211123)
研究期間 (年度) 1988 – 1989
研究課題ステータス 完了 (1989年度)
配分額 *注記
1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
1989年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
キーワード励起子 / 非線形分極率 / 超放射 / アンダ-ソン局在 / メゾスコピックな双極子 / 位相共役波 / 易動度端 / 光線線形性
研究概要

励起子のボ-ア半径a_Bは電子と正孔間の距離の目安となる。微視的なサイズa_Bよりは大きいが、巨視的な光の波長λよりは小さい半径Rの半導体超微結晶に閉じ込められた最低エネルギ-準位の励起子は、遷移の双極子のメゾスコピックな増大を伴う。その結果として、第一にCuCl微結晶中の励起子は超反射によって速い緩和が期待でき、実験によってもその絶対値とR依存性が理論とよい一致をもって確認されている。メゾスコピックな双極子の第二の効果は、この系の最低準位の励起子付近の光に対してx^<(3)>(ω;-ω,ω,-ω)がメゾスコピックな増大を伴うことである。そこでは、一つの微結晶中にできた2つの励起子間に働く相互作用ω_<int>、超放射にある寿命2γと位相緩和γ′が励起子を調和振動子からずらせてx^<(3)>を有限にし、かつメゾスコピックな双極子モ-メントを有効に生かしている。
以上は、励起子が微結晶中に局住した系であるが、2次元・3次元結晶における励起子の遷移の双極子モ-メントはそのコヒ-レント長によって決まる。そこでは、励起子または励起子ポラリトンの不純物散乱がx^<(3)>を有限にし、大きい双極子モ-メントを有効に生かしている。他方、励起子のコヒ-レント長は、不純物濃度が低い方が長い。従って最大のx^<(3)>を得るには、最適の不純物濃度が必要である。そこで、他の4光波混合に比べて、位相共役波の発生は、励起子ポラリトンのアンダ-ソン局在によって増大することが示せた。

報告書

(1件)
  • 1989 実績報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (8件)

  • [文献書誌] Eiichi Hanamura: "Quantum wells with enhanced exciton effects and optical non-linearity" Materials Science and Engineering. B1. 255-258 (1988)

    • 関連する報告書
      1989 実績報告書
  • [文献書誌] Eiichi Hanamura: "Very large optical nonlinearity of semiconductor microcrystallistes" Physical Review B. 37. 1273-1279 (1988)

    • 関連する報告書
      1989 実績報告書
  • [文献書誌] Eiichi Hanamura: "Rapid radiative decay and enhanced optical nonlinearity of excitons in a quantum well" Physical Review B. 37. 1228-1234 (1988)

    • 関連する報告書
      1989 実績報告書
  • [文献書誌] Eiichi Hanamura: "Exciton enhancement of optical non-linearity in low-dimensional crystals" Optical and Quantum Electronics. 21. 441-450 (1989)

    • 関連する報告書
      1989 実績報告書
  • [文献書誌] Eiichi Hanamura: "Weak localization of polaritons and the generation of phase-conjugated light waves" Physical Review B. 37. 1152-1163 (1988)

    • 関連する報告書
      1989 実績報告書
  • [文献書誌] Eiichi Hanamura: "Mesoscopic enhancement of third-order-optical susceptibility due to excitons in semiconductor microcrystallites" Solid State Commun. (1990)

    • 関連する報告書
      1989 実績報告書
  • [文献書誌] Eiich Hanamura: "Nonlinear Optics of Organics and Semiconductors" Springer-Verlag, 322 (1989)

    • 関連する報告書
      1989 実績報告書
  • [文献書誌] Eiichi Hanamura: "Optical Switching in Low-Dimensional Systems" Plenum Press, 381 (1989)

    • 関連する報告書
      1989 実績報告書

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公開日: 1989-04-01   更新日: 2016-04-21  

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