| 研究課題/領域番号 |
11650046
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
応用光学・量子光工学
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| 研究機関 | 広島大学 |
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研究代表者 |
角屋 豊 広島大学, 工学部, 助教授 (90263730)
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| 研究分担者 |
山西 正道 広島大学, 工学部, 教授 (30081441)
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| 研究期間 (年度) |
1999 – 2000
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| 研究課題ステータス |
完了 (2000年度)
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| 配分額 *注記 |
3,700千円 (直接経費: 3,700千円)
2000年度: 1,500千円 (直接経費: 1,500千円)
1999年度: 2,200千円 (直接経費: 2,200千円)
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| キーワード | 半導体微小共振器 / 共振器ポラリトン / THz帯電磁波 / 量子閉じ込めスタルク効果 / 高効率THz電磁波発生素子 |
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| 研究概要 |
本研究はQ値の高い半導体微小共振器中で形成される共振器ポラリトンからの電磁波(約1THz)放射を実証するとともに、この電磁波をプローブとして、光子と強く結合した励起子のダイナミクスを解明することを目的とした.得られた成果は以下の通りであり、当初の目的は100%以上達成されたと言える。
1.系統的な実験研究を行い、共振器ポラリトンから放射される電磁波が、共振器ポラリトンモードを共鳴励起することによって生じるモード振動に伴う励起子数の振動から放射されていることを確固たるものにした。
2.電磁波周波数(周期の逆数)と反射スペクトル上で観測されるポラリトンモード間のエネルギー差から予想される周波数はわずかに異なり、放射電磁波周波数は若干高いことを見い出した。この結果が、反射スペクトル上で観測されるモード分裂量と(固有周波数としての)真の分裂量が異なるとするSavonaらの理論と定性的に一致するものであることを実験的に示した。
3.量子井戸電場が強い領域での電磁波振幅の減衰を観測した。これは強電場領域で励起子線幅が増大すること、従って励起子の位相緩和が主たる原因であることを、励起子線幅の測定結果に基づいて示した。また、強励起領域での電磁波振幅の減衰を観測した。
4.共振器Q値を下げることによって、電磁波振動の減衰が速くなること、特に、十分に低いQ値の素子においてはほぼ単周期のみの電磁波が放射されることが確認された。
5.共振器を用いて励起光を有効的に利用し、高効率なTHz帯電磁波発生のアイデアを得た。実用上意味のある励起光強度の領域($\sim$100mW)において、従来バルク半導体表面からの電磁波放射としては最も高強度であるとされていたInAsを用いた場合と比較して1桁以上の高強度化を実証した。
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