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フェムト秒パルスラマン分光による固体中局在中心の超高速緩和ダイナミクスの研究

研究課題

研究課題/領域番号 03452037
研究種目

一般研究(B)

配分区分補助金
研究分野 固体物性
研究機関名古屋大学

研究代表者

中村 新男  名古屋大学, 工学部, 教授 (50159068)

研究分担者 時崎 高志  名古屋大学, 工学部, 助手 (20207541)
研究期間 (年度) 1991 – 1992
研究課題ステータス 完了 (1992年度)
配分額 *注記
7,000千円 (直接経費: 7,000千円)
1992年度: 600千円 (直接経費: 600千円)
1991年度: 6,400千円 (直接経費: 6,400千円)
キーワード自己捕獲励起子 / 半導体束縛励起子 / コヒーレントラマン分光 / 電子ー格子相互作用 / フェムト秒緩和過程 / F中心 / 自己捕獲正孔 / 緩和励起子 / フェムト秒ポンプ・プロ-ブ分光 / 超心速緩和過程 / アルカリハライド / 束縛励起子
研究概要

1.アルカリハライド結晶のフェムト秒非線形分光:
F中心を含むKBr結晶を605nmのパルス光で励起した後、500〜800nmのプローブ光を入射して、プローブ光強度の変化を観測した。F中心による吸収は100fs以下の時間で飽和を示し、F中心の寿命(〜ms)で回復した。しかし、ポンプ光で励起された局在中心の波束とプローブ光とによるコヒーレントラマン散乱の信号は、F吸収帯からF発光帯に至る波長領域では観測されなかった。これは、本研究で用いたパルス光の時間分解能(100fs)以下の時間内に、断熱ポテンシャル面上を波束が緩和するこを意味する、即ち、ポテンシャル面上の緩和過程は、ダイナミカルであり、相互作用モードの1周期程度の時間で緩和することが確められた。
次に、強結合系における局在中心の初期緩和過程を調べるために、KI、RbI、KBr結晶の自由正孔と励起子が自己捕獲する緩和過程を調べた。その結果、正孔の局在中心であるVk中心は、これまでしられていなかった緩和配置を経由して、約10psを要して生成されることがわかった。これは、従来言われてきた100fs以下の時間で正孔は局在化するという予測を根底から覆す新しい知見である。F中心などの局在中心と自己捕獲型の局在中心が示す緩和過程の相互点と類似点に関する考察を行った。
2.ZnTe:Oの束縛励起子のフェムト秒非線形分光:
波長620nmポンプ光で励起された束縛励起子の過渡吸収スペクトルを測定し、中間結合型の束縛励起子の吸収飽和を観測した。この吸収飽和は、数100fsで立ち上がり、100ps以上持続することがわかった。LOフォノン放出をともなった緩和過程もLOフォノンの一周期程度の時間で起こることが明らかになった。

報告書

(3件)
  • 1992 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1991 実績報告書
  • 研究成果

    (14件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (14件)

  • [文献書誌] T.Tokizaki: "Ultrafast Formation Processes of Self-Trapped Excitons in Alkali Crystals under Band-to-Band Excitation" Ultrast Phenomena VIII. (1992)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Tokizaki: "Femtosecond Cascade-Excitation Spectroscopy for Nonradiative Deexcitation and Lattice Relaxation of the Self-Trapped Exciton in NaCl" Physical Review Letters. 67. 2701-2704 (1991)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Tanimura: "Femtosecond dynamics of exciton relaxation alkali halides" Proceedings of Conference of Defects in Solids. (1993)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Iwai: "Femtosecond spectroscopy of self-trapping processes of holes and excitons in alkali halides" J.Luminescence. (1993)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 1)T. Tokizai, T. Makimura, H. Akiyama, A. Nakamura, K. Tanimura and N. Itoh: "Femtosecond cascade-excitation spectroscopy for nonradiative deexcitation and lattice relaxation of the self-trapped exciton in NaCl" Phys. Re. Lett. 67. 2701-2704 (1991)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 2)T. Tokizaki, S. Iwai, T. Shibata, A. Nakamura, T. Tanimura and N. Itoh: "Ultrafast formation processes of self-trapped excitons in alkali iodide crystals under band-to-band excitation." Ultrafast Phenomena VIII. (1993)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 3) K. Tanimura, T. Makimura, T. Shibata, N. Itoh, T. Tokizaki, S. Iwai and A. Nakamura: "Femtosecond dynamics of exciton relaxation in alkali halides" Proceedings of Conference of Defects in Solids. (1993)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 4) S. Iwai, T. Tokizaki, a. Nakamura, T. Shibata, K. Tanimura and N. Itoh: "Femtosecond spectroscopy of self-trapping processes of holes and exitons in alkali halides." J. Luminescence. (1993)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Tokizaki: "Ultrafast Formation Processes of Self-Trapped Excitons in Alkali Iodide Crystals under Band-to-Band Excitation" Ultrafast Phenomena VIII. (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] T.Tokizaki: "Femtosecond Cascade-Excitation Spectroscopy for Nonradiative De-excitation and Lattice Relaxation of the Self-Trapped Exciton in NaCl" Physical Review Letters. 67. 2701-2704 (1991)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] T.Tokizaki,T.Makimura,H.Akiyama,A.Nakamura,K.Tanimura,N.Itoh: "Femtosecond cascadeーexcitafion spectrosoopy for nonradiative deexcitation and lattice relaxation of selfーtrapped exciton in NaCl" Phys.Rev.Lett.67. 2701-2704 (1991)

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書
  • [文献書誌] A.Nakamuram,T.Tokizaki: "Ultrafast optical nonlinearity of semiconducting microcrystallites in glass matrices" Proceedings of Toyota conference on nonlinear optical materials. (1992)

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書
  • [文献書誌] T.Tokizaki,S.Iwai,T.Shibata,A.Nakamura,K.Tanimura,N.Itoh: "Ultrafast formation processes of selfーtrapped excitons in alkaliーiodide crystals under bandーtoーband excitation" Phys.Rev.(1992)

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書
  • [文献書誌] 中村 新男: "固体におけるフェムト秒緩和過程" オプトロニクス. 124. (1992)

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書

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公開日: 1991-04-01   更新日: 2016-04-21  

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