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多体系における輻射場と物質場の量子制御

研究課題

研究課題/領域番号 06245208
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

五神 真  東京大学, 大学院・工学系研究科, 助教授 (70161809)

研究分担者 島田 敏広 (島田 敏宏)  東京大学, 大学院・理学系研究科, 助手 (10262148)
宮野 健次郎  東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (90167677)
花村 栄一 (花村 榮一)  東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (70013472)
秋山 英文  東京大学, 物性研究所, 助教授 (40251491)
江馬 一弘  上智大学, 理工学部, 助教授 (40194021)
研究期間 (年度) 1994 – 1997
研究課題ステータス 完了 (1997年度)
配分額 *注記
137,700千円 (直接経費: 137,700千円)
1997年度: 8,300千円 (直接経費: 8,300千円)
1996年度: 26,600千円 (直接経費: 26,600千円)
1995年度: 42,800千円 (直接経費: 42,800千円)
1994年度: 60,000千円 (直接経費: 60,000千円)
キーワード励起子 / 励起子分子 / スクイーズド光 / 位相共役波 / 微小共振器 / 色素会合体 / 微小球 / ウィスパーリングギャラリーモード / 励起子超放射 / スクィーズド光 / 量子閉じ込めシュタルク効果 / マイクロキャビティー / 表面励起子 / フレンケル励起子 / 相互量子制御 / ボ-ズ凝縮
研究概要

本研究では多数の自由度を持つ凝縮系を輻射場と強く結合させ、凝縮系の集団励起と輻射場が強く結合して作られる"大きな"量子状態の、量子光学、非線形光学応答について理論実験両面から研究を進めた。
(1)色素分子凝縮系の量子協同状態と輻射場の相互作用の実験[宮野] 蛍光寿命および共鳴レーリー散乱の測定により、二次元有機色素凝集体中のフレンケル励起子の輻射過程を明らかにした。
(2)高密度素励起系と輻射場の相互量子制御の理論[花村] 微小共振器中の励起子の量子光学現象の理論的に研究し、微小共振器の励起子励起子分子系と1光子または2光子共鳴する電磁場の強力な光子数スクイージングを見いだした。
(3)励起子-微小共振器結合系の非線形光学応答[五神] 微小共振器中の励起子非線形光学応答を調べた。励起子と共振器の結合が弱い場合には2重共鳴によって300倍程度非線形信号の効率向上を実証した。強結合の場合には、4光波混合信号過程は共振器ポラトリンが励起子間相互作用を介した弾性散乱モデルにより説明できることを見いだした。また、励起子の3つの非調和項を実験から一意的に決定できることを見いだした。
(4)凝縮系における輻射場の閉じ込め法の検討[五神] 3次元的な輻射場の制御法として、微小球光共振器等のWhisperingGalleryModeに着目し、輻射場の閉じ込め効率の評価を実験理論的に研究し、3次元閉じこめを確認した。
(5)選択エピタキシャル成長を用いた有機色素によるフォトニック結晶[島田] パタンのあり基板上に有機色素をエピタキシャル成長させることにより微細3次元構造化を行った。
(6)半導体量子細線構造における励起子の輻射緩和[秋山] 各種の半導体量子細線構造を用いて、リッドイマ-ジョンレンズを用いて100ナノメートルオーダーの領域で励起子と輻射場の相互作用を調べた。

報告書

(5件)
  • 1997 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1996 実績報告書
  • 1995 実績報告書
  • 1994 実績報告書
  • 研究成果

    (169件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (169件)

  • [文献書誌] H.Ui: "Local-Field Effcts in the Second-Harmonic Generation from Langmuir-Blodgett Monolayers"J.Chem.Phys.. 101・8. 6430-6438 (1994)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Toshiharu Saiki: "Photon echo induced by two-exction coherence in a GaAs quantum well"Physical Review.B. 49・11. 7817-7820 (1994)

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  • [文献書誌] Toshiharu Saiki: "Free induction decay and quantum beat of excition in ZnSe"Journal of Crystal Growth. 138. 805-808 (1994)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ryo Shimano: "Effcient Phase Conjugation Wave Generation from a GaAs single Quantum Well in a Microcavity"Japanese Journal of Applied Physics. 34. 817-820 (1995)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kazuhiro Ema: "Solionlike Propagation of Exction-Polartion Pules Supported by Biexction Two-Photon Dispersion"Phys.Rev.Lett.. 75. 224-227 (1995)

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  • [文献書誌] Makoto Kuwata-Gonokami: "Polymer Mictodisc and Microring Lasers"OPTICS LETTERS. 20. 2093-2095 (1995)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Toshiharu Saiki: "Role of Biexcion State in Excitonic Resonan Nonlinearity in Homoepotaxial ZnSe"Solid State Communications. 95・10. 679-683 (1995)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] U.Mohideen: "Gap soliton propagation in optical fiber garatings"OPTICS LETTERS. 20. 1674-1676 (1995)

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  • [文献書誌] Nguyen Ba An: "Exciton dispersion in an structures of N couple multiple quantum wells"Phys.Rev.B. 51・16. 11187-11189 (1995)

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  • [文献書誌] H.Ezaki: "Photon statistics in the extended Jaynes-Cummings model"Phys.Lett.A. 203. 403-406 (1995)

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  • [文献書誌] Nguyen Ba An: "Dimensional crossover in organic networks"Phys.Lett.A. 199. 249-256 (1995)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] E.Hanamura: "Dressed Excitons in Microcavity"J.Nonlinear Optical Physics and Materials. 4・1. 13-25 (1995)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Miyako: "Excions in Two-Dimensional Organic Aggregate"Mol.Cryst.Liq.Cryst.. 267. 197-204 (1995)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Hasegawa: "Electroabsorption Study for Ferroelectric Polymaer"Jpn.J.Appl.Phys.. 34・10. 5647-5652 (1995)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Miyano,: "Applicability of Local-Field Approximation to Harmonic Generation in H-Aggregate Dye Monolayers"Jpn.J.Appl.Phys.. 4・43-1. 282-284 (1995)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Hasegawa: "Optical Detection of Local Field in Vinylidene Fluoride Copolymer"Appl.Phys.Lett.. 66・6. 775-777 (1995)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] A.Nabetani: "Optical Properties of Two-Dimensional Dye Aggregate"J.Chem.Phys.. 102・13. 5109-5117 (1995)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Mazumber: "A new class of collective excitations:Excition strings"THE JOURNAL OF CHEMICAL PHYSICS. 104. 9283-9291 (1996)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Mazumder: "Exciton-to-biexciton transition in quasi-one-dimensional organics"The Journal of Chemical Physics. 104. 9292-9296 (1996)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] E.Hanamura: "One-dimensional Frenkel excitons and nonlinear optical responses"Nonlinear Optics. 15. 5-12 (1996)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nguyen Ba An: "Size-dependent electronic eignstates of multilayer organic quantum wells"J.Phys.Condes.Matter. 8. 2273-2289 (1996)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] A.Tomioka: "Numerical Study of Excitons in a Two-Dimensional Organic Dye Aggregate"Phys.Rev.B. 54・5. 2963-2967 (1996)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] A.Suzuki: "Patterning of epitiaxial organic filmes by selective epitaxial growth"JJAP. 35. 254 (1996)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Shimada: "Epitaxial growth of metal phthalocyanines on hydrogen terminated vicinal surefaces of Si(111)"Appl.Phys.Lett.. 68. 2502 (1996)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] E.Hanamura: "Rabi-Splitting and Photon-Number Squezing due to Ecitons in Microcavities in Microcavities and Photonic Bandgaps,ed by J.Rarity and C.Weisbubh"Kluwer Acadenic Publishers. 533-542 (1996)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] J.Inoue: "Theorecical Study on Anomalous Exction Transport"Solid States Commn.. 99・8. 547-554 (1996)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nguyen Trung Dan: "Theoretical inverstigation of excitonic surface states in multilayer organic quantum wells:Radiative decay rate of the first and second sureface excions"Phys.Rev.B. 54・4. 2739-2750 (1996)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] E.Hanamura: "Weak localization of excition polartion in a quantum well"Phys.Rev.B. 54・4. 2292-2295 (1996)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] E.Hanamura: "Phase-conjugated signal induced and enhanced by weak localization of excitonic polaritons"Phys.Rev.B. 54・16. 11219-11223 (1996)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] E.Hanamura: "Phase-conjugated signal induced and enhanced by weak localization of excitonic polaritons"Phys.Rev.B. 54・15. 1-5 (1996)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Ishikawa: "Localizad State in Two-Dimensinal Frenkel Exciton:Resonance Rayleigh Scattering and Numerical Study"J.Luminesc.. 72-74. 860-861 (1997)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] E.Hanamura: "Raman and Rayleigh Scatterig in the soft X-ray region"Phys.Rev.B. 56. (1997)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Tanabe: "Theory of Nonlinear Optical Susceptibilities of Antiferromagenid Cr2O3"Solid State Commun.. 102・9. 643-646 (1997)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] E.Hanamura: "Raman vs Rayleigh scattering due to core exciton"Phys.Rev.B. 56・11. (1997)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Ezaki: "Photon number squeezing enhanced by two-photon process in exctionic systems"Optics Commun.. 138. 65-70 (1997)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Miyano: "Optics of Langmuir-Blodgett Filems:Are Two-Dimensional Systems Unique?"Appl.Surf.Sci.. 113/114. 299-303 (1997)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Tamaru: "Non-Optical Shear-Force Detection for Scanning Near-Field Optical Microscope"Jpn.J.Appl.Phys.. 36・6B. 821-823 (1997)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Miyano: "Homogenous Width of Excitons inLamgmuir-Bldgett Filmes"Mat.Sci.Eng.B. 48. 122-125 (1997)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Shimada: "Thermal desorption measurement of ultratihn organic filems by optical spectroscopy"Surface Science. 384. 302 (1997)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Makoto Kuwata-Gonokami: "Exciton Strings and Exciton Mediated Cariier Transport in a Quasi-one-dimensional Organic Charge Transfer Crystal"Springer Series in Solid State Sciences. 124. 171-180 (1997)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ryo Shimano: "Nonlinear optical processes of exctions in semiconductor microcavity structures"Materials Science & Engineering B. 48. 59-65 (1997)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] R.Simno: "Nonlinear optical responses of exciton-micrpcavity structures"Journal of Luminescence. 72-74. 297-299 (1997)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] D.J.Norris: "Excitation of a Single Molecule on the Surface of a Spherical Microcavity"Applied Physics Letters. 71. 297-299 (1997)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Makoto Kuwata-Gonokami: "Prametric Scattering of Cavity Polaritons"Physical Review Letters. 79. 1341-1344 (1997)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] G.Mohs: "Failure of the Modal Gain Model in a GaN Based Laser Diode"Solid State Communications. 101. 643-648 (1997)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Masaya Nagai: "Spherical cavity-mode laser with self organized CuCl mictosphers"Optics Letters. 22. 1630-1632 (1997)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kenji Horiuch: "Photoluminescence Caharactersation of High-purity Syntheezed Diamond"JJAP(Jap.J.Appl.Phys). 36. 1505-1507 (1997)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takao Aoki,: "Polarization dependent quantum beats of homogeously broadened excitos"Oputics Express. 1(in press). 364-369 (1997)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takeaki Sasaki: "Application of solid immersion lens to High-resolution photoluminescence imaging pf patterned GaAs wells"Jpn.J.Appl.Phys.. 36. 962 (1997)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Suzuura: "FOUR-WAVE MIXICING THEORY IN A CAVITY-POLARITON SYSTEM"Solid State Communications. 108・5. 289-293 (1998)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Makoto Kuwata-Gonokami: "Polymer whispering gallery mode lasers"Optical Materials. 9. 12-17 (1998)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Kawabe: "Whispering-gallery-mode microning laser using a cojugated polymer"Applied Physics Letter. 72. 141-143 (1998)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] G.Mohs: "On the gain mechanism in GaN based laser diodes"Solid State Communications. 108・2. 105-109 (1998)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Masayuki Shirane: "Degenerate Four-Wave Mixing Measurements from Excitopn-Photn Coupled System in a Semiconductor Mictocavity"Physical Review B. 58・12. 7978-7985 (1998)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] R.Sasagawa: "Enhancement of intersubband transtion energies in GaAs qupantum wells by delta-doping of high concentration"Appl.Phys.Lett.. 72. 719-721 (1998)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Akiyama: "Photoluminescence Study of lateral confinement energy in T-shaped InGaAs quantum wires"Phys.Rev.B. 57. 3765 (1998)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Yoshita: "Micro-photoluminescence characterization of cleaved edge overgrowth T-shaped InGaAs quantum wires"J.Appl.Phys.. 83. 3777-7783 (1998)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Akiyama: "One-dimensional excitons in GaAs quantum wires"J.Phys:Condensed Matter. 10. 3095-3139 (1998)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Watanabe: "Simulated emission in ridge quantum wire laser strudtures measured sith optical pumping and microscopic imaging method"Appl.Phys.Lett.. 73. 511-513 (1998)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Yoshita,: "Application of solid immersion lens to high-spatial resolution photoluminescence imaging of a GaAs quantum well at low temperatures"Appl.Phys.Lett.. 73. 635-637 (1998)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Toshihiro Shimada: "Selective epitaxial growth of organic molecules on patterned alkali halide substrates"Appl.Phys.Lett.. 74. 941-943 (1999)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H. Ui: "Local-Field Effects in the Second-Harmonic Generation from Langmuir-Blodgett Monolayers"J. Chem. Phys.. 101(8). 6430-6438 (1994)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Toshiharu Saiki: "Photon echo induced by two-exciton coherence in a GaAs quantum well"Physical Review B. 49(11). 7817-7820 (1994)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Toshiharu Saiki: "Free induction decay and quantum beat of excitons in ZnSe"Journal of Crystal Srouwth. 138. 805-808 (1994)

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  • [文献書誌] Ryo Shimano: "Efficient Phase conjugation Wave Generation from a GaAs Single Quantum Well in a Microcavity"Japan Journal of Applied Physics. 34. L817-L820 (1995)

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  • [文献書誌] Kazuhiro Ema: "Solitonlike Propagation of Exciton-Polariton Pulses Supported by Biexciton Two-Photon Dispersion"Phys. Rev. Lett.. 75. 224-227 (1995)

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  • [文献書誌] Makoto Kuwata-Gonokami: "Polymer Microdisk and Microring Lasers"OPTICS LETTERS. 20. 2093-2095 (1995)

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  • [文献書誌] Toshiharu Saiki: "Role of Biexciton State in Excitonic Resonant Nonlinearity in Homoepitaxial ZnSe"Solid State Communications. 95(10). 679-683 (1995)

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  • [文献書誌] U. Mohideen: "Gap soliton propagation in optical fiber gratings"OPITICS LETTERS. 20. 1674-1676 (1995)

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  • [文献書誌] Nguyen Ba An: "Exciton dispersion in an structures of N coupled multiple quantum wells"Phys. Rev. B. 51(16). 11187-11189 (1995)

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  • [文献書誌] H. Ezaki: "Photon statistics in the extended Jaynes-Cummings model"Phys. Lett. A. 203. 403-406 (1995)

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  • [文献書誌] Nguyen Ba An: "Dimensional crossover in organic networks"Phys. Lett. A. 199. 249-256 (1995)

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  • [文献書誌] E. Hanamura: "Dressed Excitons in Microcavity"J. Nonlinear Opitical Physics and Materials. 4(1). 197-204 (1995)

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  • [文献書誌] K. Miyano: "Excions in Two-Dimensional Organic Aggregate"Mo. Cryst. Liq. Cryst.. 267. 197-204 (1995)

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  • [文献書誌] K. Hasegawa: "Electroabsorption Study fo Ferroelectric Polymer"Jpn. J. Appl. Phys. 34(10). 5647-5652 (1995)

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  • [文献書誌] K. Miyano: "Applicability of Local-Field Approximation to Harmonic Generation in H-Aggregate Dye Monolayers"Jpn. J. Appl. Phys. 4, Suppl. 43-1. 282-284 (1995)

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  • [文献書誌] K. Hasegawa: "Optical Detection of Local Field in Vinylidene Fluoride Copolymer"Appl. Phys. Lett. 66(6). 775-777 (1995)

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  • [文献書誌] A. Nabetani: "Optical Properties of Two-Dimensional Dye Aggregate"J. Chem. Phys.. 102(13). 5109-5117 (1995)

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  • [文献書誌] S. Mazumdar: "A new class of collective excitations : Exciton strings"THE JOURNAL OD CHEMICAL PHYSICS. 104. 9283-9291 (1996)

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  • [文献書誌] E. Hanamura: "One-dimensional Frenkel excitons and nonlinear optical responses"Nonlinear Optics. 15. 5-12 (1996)

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  • [文献書誌] Nguyen Ba An: "Size-dependent electronic eigenstates of multilayer organic quantum wells"J. Phys. Condens. Matter. 8. 2273-2289 (1996)

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  • [文献書誌] A. Tomioka: "Numerical Study of Excitons in a Two-Dimensional Organic Dye Aggregate"Phys. Rev. B. 54(5). 2963-2967 (1996)

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  • [文献書誌] A. Suzuki: "Patterning of epitiaxial organic films by selective epitaxial growth"JJAP. 15. L254 (1996)

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  • [文献書誌] T. Shimada: "Epitaxial growth of metal phthalocyanines on hydrogen terminated vicinal surfaces of Si(111)"Appl. Phys. Lett. 68. 2502 (1996)

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  • [文献書誌] E. Hanamura: "Rabi-Splitting and Photon-Number Squeezing due to Excitons in Microcavities in Microcavities and Photonic Bandgaps, ed. by J. Rarity and C. Weisbuch"Kluwer Acadenic Publishers. 533-542 (1996)

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  • [文献書誌] J. Inoue: "Theorecical Study on Anomalous Exciton Transport"Solid State Commn.. 99(8). 547-542 (1996)

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  • [文献書誌] E. Hanamura: "Weak localization of exciton polariton in a quantum well"Phys. Rev. B. 54(4). R2292-R2295 (1996)

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  • [文献書誌] E. Hanamura: "Phase-conjugated signal induced and enhanced by weak localization of excitonic polaritons"Phys. Rev. B. 54(16). 11219-11223 (1996)

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  • [文献書誌] H. Ishikawa: "Localized State in Two-Dimensional Frenkel Exciton Resonance Rayleigh Scattering and Numerical Study"J. Luminesc.. 72-74. 860-861 (1997)

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  • [文献書誌] E. Hanamura: "Raman and Rayleigh Scattering in the soft X-ray region"Phys. Rev. B. 56. (1997)

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  • [文献書誌] Y. Tanabe: "Theory of Nonlinear Optical Susceptibilities of Antiferromagnetic Cr2O3"Solid State Commn.. 102(9). 643-646 (1997)

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  • [文献書誌] H. Ezaki: "Photon number squeezing enhanced by two-photon process in excitonic systems"Optics Commun.. 138. 65-70 (1997)

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  • [文献書誌] K. Miyano: "Optics of Langmuir-Blodgett Films : Are Two-Dimensional Systems Unique?"Appl. Surf. Sci.. 113/114. 299-303 (1997)

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  • [文献書誌] K. Miyano: "Homogeneous Width of Excitons in Langmuir-Blodgett Films"Mat. Sci. Eng. B. 48. 122-125 (1997)

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  • [文献書誌] Makoto Kuwata-Gonokami: "Exciton Strings and Exciton Mediated Cariier Transport in a Quasi-one-dimensional Organic Charge Transfer Crystal"Springer Series in Solid State Sciences. 124. 171-180 (1997)

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  • [文献書誌] Ryo Shimano: "Nonlinear optical processes of excitons in semiconductor microcavity structures mediate coupling regime"Materials Science & Engineering B. 48. 59-65 (1997)

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公開日: 1994-04-01   更新日: 2016-04-21  

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