位相共役波による励起子分子系のボ-ズ凝縮相の探査

1996 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 05402008
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 長澤 信方 東京大学, 大学院理学系研究科, 教授 (50004437)
• 研究分担者: 蓮尾 昌裕 東京大学, 大学院理学系研究科, 助手 (40218433)
• キーワード: 半導体 / 励起子 / 励起子分子 / ボ-ズ凝縮 / 位相共役波 / 非線形光学

研究概要

半導体結晶中の電子的素励起である励起子や励起子分子は、近似的にボ-ズ粒子と見做される。レーザー光の様な光子密度の高い光で結晶を励起してこれらの粒子を高密度に作ると、ある密度でボ-ズ凝縮が起こると言われている。本研究の目的はこの解釈の妥当性を実験的に吟味することである。
平成8年度の研究実績は以下のとおりである。
1.塩化第一銅の励起子分子系においては、これまで行ってきた研究の総括をおこなっているところである。
2.亜酸化銅の励起子系においては
(1)2光子共鳴励起を用いた、波数の小さな冷たいオルソ励起子の直接生成法を確立した。
(2)上記の手法のもとでオルソ励起子のフォノンサイドバンド発光のスペクトル解析より、オルソ励起子がボ-ズ・アインシュタイン分布にのり、オルソ励起子系が比較的低温に維持されることが確認された。また、励起子の密度がボ-ズ・アインシュタイン凝縮の臨界密度に1オーダー程度のところまで迫っていることが明らかになり、この手法の有効性が確認された。
これらの成果については、7月にベルリンで開催された半導体の国際会議(ICPS96)で発表した。

研究成果

• [文献書誌] S.Kono et.al.,: "Coherent Optical Processes of 1s Ortho-Excitons in Cu_2O by Two-Photon Excitation" Solid State Commun.97. 455-458 (1996)
• [文献書誌] M.Hasuo et.al.,: "Experimantal Examination of the Two-Photon XX Absorption Models by a New Type of Polarization Spectroscopy in CuCl" J.Lumin.66&67. 396-400 (1996)
• [文献書誌] S.Kono et.al.,: "Observation of Polarization Characteristics of Two-Photon Transition of Ortho-Exciton in Cu_2O by Resonance Emission" J.Lumin.66&67. 433-437 (1996)
• [文献書誌] M.Hasuo and N.Nagasawa: "An Experimental Progress in the Bose-Einstein Condensation of the Biexciton System in CuCl" Prog.Crystal Growth and Charact.33. 85-88 (1996)
• [文献書誌] N.Naka et.al.,: "A New Aspect of the Bose-Einstein Condensation of the 1s-Exciton System in Cu_2O" Prog.Crystal Growth and Charact.33. 89-92 (1996)
• [文献書誌] N.Naka et.al.,: "Study on Secondary Optical Processes by K-Selective Two-Photon Excitation of 1S-Ortho-Excitons in Cu_2O" Proc.of ICPS'96. 273-276 (1996)