• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

微小共振器中のコヒーレント・チャージダイポールによるTHz帯電気信号の発生

研究課題

研究課題/領域番号 12305006
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 応用光学・量子光工学
研究機関広島大学

研究代表者

山西 正道  広島大学, 大学院・先端物質科学研究科, 教授 (30081441)

研究分担者 北川 二郎  広島大学, 大学院・先端物質科学研究科, 助手 (90346528)
角屋 豊 (角谷 豊)  広島大学, 大学院・先端物質科学研究科, 助教授 (90263730)
五神 真  東京大学, 大学院・工学研究科, 教授 (70161809)
田中 健一  広島大学, 大学院・先端物質科学研究科, 助手 (50304407)
研究期間 (年度) 2000 – 2002
研究課題ステータス 完了 (2002年度)
配分額 *注記
44,850千円 (直接経費: 36,900千円、間接経費: 7,950千円)
2002年度: 9,490千円 (直接経費: 7,300千円、間接経費: 2,190千円)
2001年度: 24,960千円 (直接経費: 19,200千円、間接経費: 5,760千円)
2000年度: 10,400千円 (直接経費: 10,400千円)
キーワード半導体量子井戸 / 量子閉じこめスタルク効果 / サブピコ秒電圧パルス / THz電磁波 / 共振器ポラリトン / 励起子 / 半導体微小共振器 / 量子閉じ込めスタルク効果 / THz帯電磁波発生 / 超短電圧パルス / 光波混合 / マイクロストリップライン / 透明電極 / THz帯電磁波 / 高効率THz電磁波発生素子
研究概要

本研究の目的は半導体量子井戸等をサブピコ秒レーザパルスで照射することで,コヒーレントな電荷双極子を形成し,これによりTHz帯の周波数を持つ電気信号を発生させること,またTHz電気信号を半導体微小共振器に印加し,共振器中のポラリトンモードを制御することであった.本研究ではこのために,コプレーナストリップラインを用いた測定系構築に引き続き,量子井戸面と垂直な方向の直流およびTHz電界を印加可能なマイクロストリップライン構造を検討した.この構造でパルス光励起による信号を発生・検出するため,インラインにギャップを設けた素子を作製した.実際にTHz電気信号発生の研究を進め,立ち上がり時間400fs程度の信号を量子井戸構造の電界吸収効果によって観測することに成功した.一方で,ラインにギャップを設けずに信号を検出するための新たな手法として透明導電膜であるITO薄膜を用いるマイクロストリップライン素子作製のための研究を行った.実際に素子を用いて,THz電気信号の観測を行い,特性的には不満足ながら量子井戸と垂直な電界信号を捕らえることに成功した.また,この研究の過程において,単線のストリップライン構造でも,表面波を利用してある程度の距離であればTHz電気信号を伝搬させ得ることを見いだした.単線導波路は素子作製が容易である等の利点があり,今後他の用途にも応用できる可能性がある.さらに,直流電界が印加された状態での共振器ポラリトンモード振動に関する研究を行い,モード振動の位相が量子井戸中の直流電界によって変化すること,この現象が光非線形の起源として重要な励起子-励起子相互作用の変化を意味していることを初めて発見した.従来,励起子-励起子相互作用はいわば作りつけの性質であると認識されており,これを電圧という簡便な外部パラメータで変化させえるという可能性は理論的にも実験的にも考慮されていなかった.

報告書

(4件)
  • 2002 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2001 実績報告書
  • 2000 実績報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (12件)

  • [文献書誌] Y.Svirko他: "Signatures of the excitonic memory effects in four-wave mixing processes in cavity polaritons"Physical Review B. 62. 6912-6915 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] N.H.Kwong他: "Third-order exciton-correlation and nonlinear cavity-polariton effects in semiconductor microcavities"Physical Review B. 64. art no.145316 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T Sakurada他: "THz Electromagnetic Wave Radiation from Bulk Semiconductor Microcavities Excited by Short Laser Pulses"Japanese Journal of Applied Physics. 41. L256-L259 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Suryadi他: "Effect of static electric field on the beat structures in four-wave mixing signals from semiconductor microcavities"Journal of the Physical Society of Japan. 71. 2384-2387 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y. Svirko, et al.: "Signatures of the excitonic memory effects in four-wave mixing processes in cavity polaritons"Physical Review B. vol.62. 6912-6915 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] N. H. Kwong, et al.: "Third-order exciton-correlation and nonlinear cavity-polariton effects in semiconductor microcavities"Physical Review B. vol.64. 145316 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. Sakurada, et al.: "THz Electromagnetic Wave Radiation from Bulk Semiconductor Microcavities Excited by Short Laser Pulses"Japanese Journal of Applied Physics. vol.41. L256-L259 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Suryadi,, et al.: "Effect of static electric field on the beat structures in four-wave mixing signals from semiconductor microcavities"Journal of the Physical Society of Japan. vol.71. 2384-2387 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Suryadi 他: "Effect of static electric field on the beat structures in four-wave mixing signals from semiconductor microcavities"Journal of the Physical Society of Japan. 71(10). 2384-2387 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] T.Sakurada他: "THz Electromagnetic Wave Radiation from Bulk Semiconductor Microcavities Excited by Short Laser Pulses"Japanese Journal of Applied Physics. 41・3A. L256-L259 (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Kadoya 他: "Microcavity-induced enhancement of THz-wave radiation from semiconductor surfaces excited by short laser pulses"Abstract of International THz workshop. 63-63 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] M.Yamanishi 他: "THz-Electromagnetic Wave Radiation from Semiconductor Microcavities in Strong-and Weak-Coupling Regime (Invited)"Abstracts of IEEE LEOS 2000. 238-239 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書

URL: 

公開日: 2000-04-01   更新日: 2016-04-21  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi