半導体量子ドット中の励起子の光誘起縦電場効果

• 研究課題/領域番号: 23340083
• 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: 物性Ⅰ
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 三森 康義 東北大学, 電気通信研究所, 准教授 (70375153)
• 研究期間 (年度): 2011-04-01 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 19,760千円 (直接経費: 15,200千円、間接経費: 4,560千円); 2013年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円); 2012年度: 5,980千円 (直接経費: 4,600千円、間接経費: 1,380千円); 2011年度: 10,790千円 (直接経費: 8,300千円、間接経費: 2,490千円)
• キーワード: 量子ドット / 縦電場効果 / 光誘起縦電場効果 / 光物性 / 半導体量子ドット / 量子エレクトロニクス

研究成果の概要

半導体量子ドット中の励起子分極は3次元的閉じ込めポテンシャルにより、横電場成分だけでなく縦電場成分も光学的に誘起される。この縦電場成分は励起子分極の共鳴周波数を変調することが知られている。このため、量子ドットの励起子分極の共鳴周波数は光励起強度により変化する新しい物性機能を備えていると考えられる。本研究ではこの新しい光学効果である量子ドット中の光誘起縦電場効果を時間分解分光法により観測し、数値計算等を用いて解析を行う事で解明を行った。

研究成果

• [雑誌論文] Observation of bound and antibound states of cavity polariton pairs in a CuCl microcavity (2014)
  • 著者名/発表者名: S. Matsuura, Y. Mitsumori, H. Kosaka, K. Edamatsu, K. Miyazaki, D. Kim, M. Nakayama, G. Oohata, H. Oka, H. Ajiki, and H. Ishihara
  • 雑誌名: Phys. Rev. B 巻: 89 号: 3
  • DOI: 10.1103/physrevb.89.035317
  • 査読あり
• [雑誌論文] Process tomography of coherent state transfer from light polarization to electron spin polarization in a semiconductor (2014)
  • 著者名/発表者名: T. Inagaki, H. Kosaka, Y. Mitsumori, and K. Edamatsu
  • 雑誌名: Phys. Rev. B 巻: 89 号: 8
  • DOI: 10.1103/physrevb.89.085311
  • 査読あり
• [雑誌論文] Excitonic Rabi oscillations in self-assembled quantum dots in the presence of a local field effect (2013)
  • 著者名/発表者名: Kenta Asakura, Yasuyoshi Mitsumori, Hideo Kosaka, Keiichi Edamatsu, Kouichi Akahane, Naokatsu Yamamoto, Masahide Sasaki, and Naoki Ohtani
  • 雑誌名: Phys. Rev. B 巻: 87 号: 24
  • DOI: 10.1103/physrevb.87.241301
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Excitonic Rabi oscillations in self-assembled quantum dots studied by photon echoes (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Asakura, et al.
  • 雑誌名: Phys. Stat. Sol. (c) 巻: 9 号: 12 ページ: 2513-2516
  • DOI: 10.1002/pssc.201200328
  • 査読あり
• [雑誌論文] Polarization dependence of four-wave mixing via biexcitons in CuCl microcavities (2012)
  • 著者名/発表者名: S. Matsuura, et al.
  • 雑誌名: Phys. Stat. Sol. (c) 巻: 9 号: 12 ページ: 2505-2508
  • DOI: 10.1002/pssc.201200326
  • 査読あり
• [雑誌論文] Four-photon quantum interferometry at a telecom wavelength (2012)
  • 著者名/発表者名: M. Yabuno, et al.
  • 雑誌名: Phys. Rev. A 巻: 86 号: 1
  • DOI: 10.1103/physreva.86.010302
  • 査読あり
• [雑誌論文] Experimental Activation of Bound Entanglement (2012)
  • 著者名/発表者名: F. Kaneda, et al.
  • 雑誌名: Phys. Rev. Lett. 巻: 109 号: 4
  • DOI: 10.1103/physrevlett.109.040501
  • 査読あり
• [雑誌論文] Coherent transfer of time-bin photons to electron spins in a semiconductor (2011)
  • 著者名/発表者名: H.Kosaka, et al
  • 雑誌名: Phys.Rev.A 巻: 85 号: 4
  • DOI: 10.1103/physreva.85.042304
  • 査読あり
• [雑誌論文] Micro-pump-probe spectroscopy of an exciton in a single semiconductor quantum dot using a heterodyne technique (2011)
  • 著者名/発表者名: Y.Mitsumori, et al
  • 雑誌名: Jpn.J.Appl.Phys. 巻: 50 号: 9R ページ: 095004-095004
  • DOI: 10.1143/jjap.50.095004
  • NAID: 40019010396
  • 査読あり
• [雑誌論文] Electron spin state tomography with coherent Kerr effect (2011)
  • 著者名/発表者名: 稲垣卓弘
  • 雑誌名: Applied Physics Letters 巻: 99 号: 17 ページ: 173108-173108
  • DOI: 10.1063/1.3655676
  • 査読あり
• [学会発表] CuCl微小共振器における四光波混合スペクトルの偏光依存性 (2014)
  • 著者名/発表者名: 三森康義，松浦心平，小坂英男，枝松圭一，宮崎健一，金大貴，中山正昭，大畠悟郎，岡寿樹，安食博志，石原一
  • 学会等名: 日本物理学会 第69回年次大会
  • 発表場所: 東海大学（神奈川県、平塚市）
  • 年月日: 2014-03-27 – 2014-03-30
• [学会発表] CuCl微小共振器における励起子分子の輻射緩和 (2014)
  • 著者名/発表者名: 安食博志，松浦心平，三森康義，小坂英男，枝松圭一，宮崎健一，金大貴，中山正昭，大畠悟郎，石原一
  • 学会等名: 日本物理学会 第69回年次大会
  • 発表場所: 東海大学（神奈川県、平塚市）
  • 年月日: 2014-03-27 – 2014-03-30
• [学会発表] 半導体量子ドットにおける顕微共鳴発光分光法の開発 (2013)
  • 著者名/発表者名: 長谷川寛幸、三森康義、小坂英男、枝松圭一、赤羽浩一、山本直克
  • 学会等名: 第２４回光物性研究会
  • 発表場所: 大阪市立大学（大阪府、大阪市）
  • 年月日: 2013-12-13 – 2013-12-14
• [学会発表] 外部印加静電場による量子ドット中の荷電励起子の観測 (2013)
  • 著者名/発表者名: 佐々木匠、三森康義、小坂英男、 枝松圭一、赤羽浩一、山本直克
  • 学会等名: 第２４回光物性研究会
  • 発表場所: 大阪市立大学（大阪府、大阪市）
  • 年月日: 2013-12-13 – 2013-12-14
• [学会発表] ＣｕＣｌ薄膜における励起子分子の位相緩和時間の膜厚依存性 (2013)
  • 著者名/発表者名: 内山将一，松浦心平，三森康義，小坂英男，枝松圭一，金谷侑佳，幸内淳悟，金大貴，中山正昭
  • 学会等名: 第２４回光物性研究会
  • 発表場所: 大阪市立大学（大阪府、大阪市）
  • 年月日: 2013-12-13 – 2013-12-14
• [学会発表] 共振器中のＣｕＣｌ薄膜における励起子分子の輻射緩和 (2013)
  • 著者名/発表者名: 安食博志，松浦心平，三森康義，小坂英男，枝松圭一，宮崎健一，金谷侑佳，金大貴，中山正昭，大畠悟郎，石原一
  • 学会等名: 第２４回光物性研究会
  • 発表場所: 大阪市立大学（大阪府、大阪市）
  • 年月日: 2013-12-13 – 2013-12-14
• [学会発表] CuCl薄膜における励起子分子の位相緩和時間の膜厚依存性 (2013)
  • 著者名/発表者名: 内山将一，松浦心平，三森康義，小坂英男，枝松圭一，金谷侑佳，金大貴，中山正昭
  • 学会等名: 日本物理学会 2013年秋季大会
  • 発表場所: 徳島大(徳島県、徳島市）
  • 年月日: 2013-09-25 – 2013-09-28
• [学会発表] ダイヤモンド単一NV中心における磁気光学三重共鳴 (2013)
  • 著者名/発表者名: 阿部尚文，小坂英男，新倉菜恵子，三森康義，枝松圭一
  • 学会等名: 日本物理学会 2013年秋季大会
  • 発表場所: 徳島大(徳島県、徳島市）
  • 年月日: 2013-09-25 – 2013-09-28
• [学会発表] 半導体量子ドットにおける顕微共鳴発光分光法の開発 (2013)
  • 著者名/発表者名: 長谷川寛幸，三森康義，小坂英男，枝松圭一，赤羽浩一，山本直克
  • 学会等名: 日本物理学会 2013年秋季大会
  • 発表場所: 徳島大(徳島県、徳島市）
  • 年月日: 2013-09-25 – 2013-09-28
• [学会発表] III-V族自己形成型半導体量子ドットにおけるスペクトル分解フォトンエコーIV (2013)
  • 著者名/発表者名: 渡邊俊太，三森康義，朝倉健太，小坂英男，枝松圭一，赤羽浩一，山本直克
  • 学会等名: 日本物理学会 第68回年次大会
  • 発表場所: 広島大
• [学会発表] ダイヤモンド中の単一NV中心における光子とスピンの量子制御I (2013)
  • 著者名/発表者名: 阿部尚文，小坂英男，武藤好昭，佐々木匠，新倉菜恵子，三森康義，枝松圭一
  • 学会等名: 日本物理学会 第68回年次大会
  • 発表場所: 広島大
• [学会発表] ダイヤモンド中の単一NV中心における光子とスピンの量子制御II (2013)
  • 著者名/発表者名: 新倉菜恵子，小坂英男，佐々木匠，阿部尚文，武藤好昭，三森康義，枝松圭一
  • 学会等名: 日本物理学会 第68回年次大会
  • 発表場所: 広島大
• [学会発表] III-V族自己形成型半導体量子ドットにおけるスペクトル分解フォトンエコーIII (2012)
  • 著者名/発表者名: 渡邉俊太，三森康義，朝倉健太，小坂英男，枝松圭一，赤羽浩一，山本直克
  • 学会等名: 日本物理学会 2012年秋季大会
  • 発表場所: 横浜国立大
• [学会発表] III-V族半導体量子ドットのフォトンエコー信号における局所電場効果 (2012)
  • 著者名/発表者名: 朝倉健太，三森康義，小坂英男，枝松圭一，赤羽浩一，山本直克
  • 学会等名: 日本物理学会 2012年秋季大会
  • 発表場所: 横浜国立大
• [学会発表] CuCl微小共振器中励起子分子のエネルギー緩和 (2012)
  • 著者名/発表者名: 松浦心平，三森康義，小坂英男，枝松圭一，宮崎健一，金谷侑佳，金大貴，中山正昭，大畠悟郎，岡寿樹，安食博志，石原一
  • 学会等名: 日本物理学会 2012年秋季大会
  • 発表場所: 横浜国立大
• [学会発表] III-V族自己形成型半導体量子ドットにおける3パルスフォトンエコー (2012)
  • 著者名/発表者名: 朝倉健太
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 関西学院大
• [学会発表] InAlGaAs/AlGaAs量子ドットにおける顕微分光I (2012)
  • 著者名/発表者名: 関 圭介
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 関西学院大
• [学会発表] 時間分解2光子偏光分光法によるCuCl薄膜及び微小共振器中励起子分子寿命の評価 (2012)
  • 著者名/発表者名: 松浦心平
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 関西学院大
• [学会発表] InAlGaAs/AlGaAs量子ドットにおける顕微分光 (2011)
  • 著者名/発表者名: 関圭介
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 富山大学
• [学会発表] III-V族自己形成型半導体量子ドットの励起子ラビ振動における局所電場効果III (2011)
  • 著者名/発表者名: 朝倉健太
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 富山大学
• [学会発表] III-V族自己形成型半導体量子ドットにおけるスペクトル分解フォトンエコーII (2011)
  • 著者名/発表者名: 三森康義
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 富山大学
• [学会発表] CuCl微小共振器中における励起子分子－光子結合状態II (2011)
  • 著者名/発表者名: 松浦心平
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 富山大学
• [学会発表] 光子から半導体中の電子スピンへの量子状態転写のプロセストモグラフィ測定実験 (2011)
  • 著者名/発表者名: 稲垣卓弘
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 富山大学
• [学会発表] 束縛エンタングルメントの活性化の観測 (2011)
  • 著者名/発表者名: 金田文寛
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 富山大学
• [学会発表] III-V族半導体量子ドットにおけるスペクトル分解フォトンエコー (2011)
  • 著者名/発表者名: 渡邉俊太
  • 学会等名: 第22回 光物性研究会
  • 発表場所: 熊本大学
• [学会発表] InAlGaAs/AlGaAs量子ドットにおける顕微分光 (2011)
  • 著者名/発表者名: 関 圭介
  • 学会等名: 第22回 光物性研究会
  • 発表場所: 熊本大学