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半導体単一量子ドット中の光学遷移のコヒーレント操作

研究課題

研究課題/領域番号 12440084
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 固体物性Ⅰ(光物性・半導体・誘電体)
研究機関東京工業大学

研究代表者

南 不二雄  東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 教授 (30200083)

研究分担者 黒田 隆  東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 助手 (00272659)
研究期間 (年度) 2000 – 2001
研究課題ステータス 完了 (2001年度)
配分額 *注記
17,400千円 (直接経費: 17,400千円)
2001年度: 1,900千円 (直接経費: 1,900千円)
2000年度: 15,500千円 (直接経費: 15,500千円)
キーワード半導体量子ドット / 励起子 / コーヒーレント制御 / 顕微分光 / フェムト秒光パルス / 時間分解分光法 / 光学遷移 / ダイナミックス / コヒーレント制御 / 工学遷移
研究概要

半導体量子ドット中の電子、励起子準位の幅は非常に狭く、吸収、発光スペクトル線の幅は極端は極端に狭い。しかし、試料作成時に導入されるドットサイズの不均一性に起因する不均一広がりのために、個々のドットの準位の鋭さは隠され、通常の吸収、発光スペクトルは幅広いものとなっている。この不均一広がりによる困難を乗り越えて、量子ドット中の光学遷移を自由に操作するために、本研究では(a)極めて精密(<1fs)に時間間隔の制御(位相制御)されたパルス対を用いて物質内に生成された2つの分極の干渉の時間変化を利用する原理的に新しい時間分解分光法であるコヒーレント制卸法と(b)光照射される量子ドットの数を極端に限定し、単一量子ドットの光励起や発光の観測を可能にしてくれる微小領域観測装置を組み合わせた全く新しい測定装置を組み上げ、半導体単一量子ドット中の光学遷移をコヒーレント制御し、量子ドット中の電子、励起子およびそのダイナミックスを調べることを研究目的としている。
コヒーレント制御法の根幹の技術であるフェムト秒光パルス対の位相固定化の装置の作製に関しては成功し、フェムト秒光源とこの位相固定化装置を組み合わせてフェーズロックされたフェムト秒光パルス対が安定に得られるようになった。この装置をGaAs、GaSe, ZnSe等の半導体の励起子ダイナミックスの解明に使用して、この方法の有効性を確認した。微小領域観測装置とコヒーレント制御法を組み合わせてGaAs, CdTe、CdMnTe量子ドット中の光学遷移をコヒーレント操作する研究にも着手し、GaAs量子ドット中の励起子分極が数10psの時間をおいた後でもコヒーレント制御できることを示した。

報告書

(3件)
  • 2001 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2000 実績報告書
  • 研究成果

    (27件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (27件)

  • [文献書誌] S.Kuroda, Y.terai, K.Takita, T.Takamasu, G.Kido, N.Hasegawa, T.Kuroda, F.Minami: "Self-organized quantum dots of diluted magnetic semiconductors Cd_<1-x>Mn_xTe"J. Crystal Growth.. 214-215. 140-149 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Kuroda, A.Tatsugawa, F.Minanmi, S.Seto, S.Kuroda, K.Takaita: "Time-resolved luminescence of high-density magnetic polarons in CdMnTe"Physica E. 10. 344-347 (2000)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Mitsumori, T.Kuroda, F.Minami: "Manipulation of 2P excilonic wavefunctions in ZnSe"J. Luminescence. 87-89. 914-916 (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Mitsumori, R.Kawahara, T.Kuroda.F.Minami: "Ultrafast phase distortion of the transmitted pulse in GaAs quantum wells"J. Lumincscence. 94-95. 645-648 (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Mitsumori, F.Minami: "Transient coherent emission from anisoiropic scmiconductors studied with phase-locked pulse pairs"J. Lumincscence. 94-95. 663-666 (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Kuroda, F.Minami, S.Seto: "Strong Excitation effect of excitonic magnetic polarons in Cd1-xMnxTe"Phys. Stat. Sol. (b). 229. 757-760 (2002)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Kuroda, Y.Terai, K.Takita, T.Takamasu, G.Kido, N.Hasegawa, T.Kuroda, F.Minami: "Self-organized quantum dots of diluted magnetic semiconductors Cd_<1-x>Mn_xTe"J. Crystal Growth. 214-215. 140-149 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. Kuroda, Y. Yamauchi, F. Minami: "Spin beats of anisotropic excitons in GaSe"J. Luminescence. 87-89. 213-215 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y. Mitsumori, T. Kuroda, F. Minami: "Manipulation of 2P excitonic wavefunctions in ZnSe"J. Luminescence. 87-89. 914-916 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. Kuroda, A. Tatsugawa, F. Minami, S. Seto, S. Kuroda, K. Takaita: "Time-resolved luminescence of high-density magnetic polarons in CdMnTe"Physica E 10. 10. 344-347 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] R. Shinohara, K. Yamaguchi, H. Hirota, Y. Suzuki, T. Manago, H. Akinaga, T. Kuroda, F. Minami: "Lifetime and Spin Relaxation Time Measurements of Micro-Fabricated GaAs Tips"Jpn. J. Appl. Phys.. 39. 7093-7096 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. Kuroda, Y. Hashimoto, F. Minami: "Photo-induced Faraday rotation in GaAs/AlGaAs multiple quantum wells"J. Lumin. 94-95. 551-554 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Mitsumori, R. Kawahara, T.Kuroda, F.Minami: "Ultrafast phase distortion of the transmitted pulse in GaAs quantum wells"J. Lumin. 94-95. 645-648 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Mitsumori, F.Minami: "Transient coherent emission from anisotropic semiconductors studied with phase-locked pulse pairs"J. Lumin. 94-95. 663-666 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. Kuroda, F. Minami, S. Seto: "Strong Excitation effect of excitonic magnetic polarons in Cd1-xMnxTe"Phys. Stat. Sol. (b). 229. 757-760 (2002)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Kuroda, A.Tatsugawa, F.Minami, S.Seto, K.Takita: "Time-resolved lumininescence of high-density magnetic polarons in CdMnTe"Physica E.. 10. 344-347 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] T.Kuroda, Y.Hashimoto, F.Minami: "Photo-induced Faraday rotation in GaAs/AlGaAs multiple quantum wells"J. Luminescence. 94-95. 551-554 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Mitsumori, R.Kawahara, T.Kuroda, F.Minami: "Ultrafast phase distortion of the transmitted pulse in CaAs quantum wells"J. Luminescence. 94-95. 645-648 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] H.Tobioka, Y.Mitsumori, F.Minami, A.Hasegawa: "Time-resolved three-pulse photon echoes in GaSe"J. Luminescence. 94-95. 601-604 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Mitsumori, F.minami: "Symmetry of 2P exciton wave function in strained ZnSe"Phys. Stat. Sol. (b). 223. 117-121 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] T.Kuroda, F.Minami, S.Seto: "Strong excitation effect of excitonic magnetic polarons in CdMnTc"Phys. Stat. Sol. (b). 229. 757-760 (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Mitsumori,T.Kuroda,F.Minami: "Manupulation of 2P excitonic wave function in ZnSe"J.Luminescence. 87-89. 914-916 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] T.Kuroda,Y.Yamauchi,F.Minami: "Spin beats of anisotropic excitons in GaSe"J.Luminescence. 87-89. 213-215 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] S.Kuroda,Y.Terai,K.Takita,T.Takamasu,G.Kido,N.Hasegawa,T.Kuroda,F.Minami: "Self-organized quantum dots of diluted magnetic semiconductors Cd_<1-x>Mn_xTe"J.Crystal Growth. 214-215. 140-149 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] R.Shinobara,H.Akinaga,T.Kuroda,F.Minami: "Lifetime and Spin Relaxation Time Measurements of Micro-Fabricated GaAs Tips"J.J.Appl.Phys.. 39. 7093-7096 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Mitsumori,F.Minami: "Symmetry of 2P exciton wave function in strained ZnSe"Phys.Stat.Sol.(b). 223. 117-121 (2001)

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      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Mitsumori,M.Sato,H.Tobioka,F.Minami: "Transient reflection from anisotropic semiconductors studied with coherent control method"Proc.of 25^<th> Int.Conf.on Phys.of Semicond.. (in press). (2001)

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      2000 実績報告書

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公開日: 2000-04-01   更新日: 2020-05-15  

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