| 研究課題/領域番号 |
05452035
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| 研究種目 |
一般研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
固体物性Ⅰ(光物性・半導体・誘電体)
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| 研究機関 | 北海道大学 |
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研究代表者 |
井上 久遠 北海道大学, 電子科学研究所, 教授 (30021934)
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| 研究分担者 |
南 不二雄 東京工業大学, 理学部, 教授 (30200083)
吉田 幸司 北海道大学, 電子科学研究所, 学術振興会特別研究員
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| 研究期間 (年度) |
1993 – 1994
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| キーワード | 非線形光学 / 二光子共鳴効果 / 光第二高調波発生 / ハイパーラマン散乱 / 四光波混合現象 / 二光子吸収 / 励起子 / 化合物半導体 |
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| 研究概要 |
二光子共鳴による、いくつかの新しい非線形光学現象を観測し、同時にこれらの現象を手段に用いて、新しい半導体系の電子構造の解明を行うなど多大な成果をあげた。新しい現象としては、共鳴SHG発生現象、フォノン・ハイパーラマン散乱現象、励起子分子による過渡的ブリュスター反射現象、並びに励起子分子2光子吸収現象であり、関連して定常ブリュスター反射現象および4波光混合現象の新しい側面も見い出した。物質系としては、-化合物半導体薄膜、化合物量子井戸・量子ドット、擬2次元電子系における、励起子、励起子分子の量子閉じ込め状態、電子構造の多くの重要知見を得ることができた。
1 ZnSe,ZnSなどの薄膜並びに-超格子における1S、2P励起子に2光子共鳴して光第2高調波発生信号が生ずることを見い出し、その機構を解明した。また、逆にこの現象が、電子構造を解明するための新しい分光法として有用であることを実証した。2 -量子井戸の量子数の異なる準位間の2光子吸収を初めて観測した。この知見を基にして、最も重要なバンドオフセット値を実験的に求めた。3 CdSの微結晶において、個別閉じ込め電子状態に2光子共鳴して光第2高調波散乱現象と共鳴ハイパーラマン(2光子ラマン)現象が生ずる事実を初めて観測した。同様に、CuBrの微結晶でも励起子に2光子共鳴した類似の現象を観測した。これらの現象はいずれも、画期的な新しい分光法となりうることを実証した。4 直接的2光子吸収により、問題になっていた-量子井戸の励起子分子の存在を初めて観測した。また、この吸収係数が異常に大きいことも明らかにした。5 フェムト秒領域の過渡的ブリュスター角反射現象を世界で初めて観測し、2光子吸収による励起子分子からの信号の存在を見い出した。以上の多くの成果は10編以上の論文として発表(予定も含む)する。
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