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1997 年度 研究成果報告書概要

輻射場と物質系の相互量子制御(総括班)

研究課題

研究課題/領域番号 06245102
研究種目

特定領域研究(A)

配分区分補助金
研究機関東京大学

研究代表者

花村 栄一  東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (70013472)

研究分担者 清水 富士夫  東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (00011156)
山西 正道  広島大学, 工学部, 教授 (30081441)
宅間 宏  日本原子力研究所東海研究所内, 光量子科学センター, 特別研究員
五神 真  東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (70161809)
張 紀久夫  大阪大学, 大学院・基礎工学研究科, 教授 (60013489)
研究期間 (年度) 1994 – 1997
キーワードレーザー冷却 / 原子波光学 / 非古典光 / 微小光共振器 / 励起子 / 共振器ポラトリン / 近接場分光 / フォトニックバンド
研究概要

本重点領域では、近年著しい進歩を遂げた半導体等の物質系の極限的な制御技術を背景として、電子系をその量子効果が顕著に現れる様な微小空間に閉じ込めさらに、輻射場も量子論的なサイズすなわち、光波長程度のオーダーでの制御を同時に行い、両者の相互作用を増大することを提案し、その相互に量子論的に制御された結合系に現れる新たな物理現象の探索とその応用分野の開拓をめざした。本研究では研究者の分野は、原子分子、量子エレクトロニクス、固体物理、電子工学、光物性、化学等、多岐にわたった。本重点領域研究では、異分野間の交流も活発に行われ、多くの共同研究が進められた。本研究では総括班のもとに、3つの班を設け相互に連携させながら研究を進めた。
第一班では量子光学の基礎的な問題及び、レーザー冷却技術を駆使して、希薄原子気体の新しい物質相である極低温原子集団の物理及びその応用を探求した。その結果、「原子波光学」という新分野を開拓した。更に、近接場を用いて極微小領域での分光法を開発し、更に輻射場を閉じ込めるフォトンクスバンドの作成にまで進んだ。第二班は、半導体量子井戸系を用いて光子数スクイーズ状態の古典光を広帯域で作成する事に成功し、デバイス化に成功した。さらに、少数電子間の相互作用を巧みに利用することにより、高帯域にわたり、揺らぎがショットノイズ以下に抑えられる光源を実現することに成功した。第三班は振動子強度がより大きくかつ、より高密度に分布する高分子やイオン結晶の微小共振器を作成し、輻射場と電子系の強い結合状態を実現した。また、半導体や分子性結晶の素励起の非調和性や非古典光発生のメカニズムなどについて新しい知見を得た。

  • 研究成果

    (90件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (90件)

  • [文献書誌] 花村 栄一: "フォトニック・バンドギャップ"応用物理. 63. 604-607 (1994)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] 花村 栄一: "励起子系の非線形光学現象"応用物理. 63. 873-884 (1994)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] E.Hanamura: "SOLITON-LIKE PROPAGETION OF CONDENSED EXCITONS"Solid States Communications. 91. 889-894 (1994)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] H.Ezaki: "Excitonic n-string in linear chains:Electronic structure and optical properties"PHYSICAL REVIEW B. 50. 10506-10515 (1994)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] F.Yura: "Coherent light emission from condensing polaritons"PHYSICAL REVIEW B. 50. 15457-15460 (1994)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] 山西 正道: "半導体中の輻射場の量子制御"応用物理. 63. 885-897 (1994)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] 斎木 敏治: "凝縮系光物性への応用"OPTRONICS. 12. 125-129 (1994)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] T.Nishikawa: "Enhanced transfer efficiency in AlGaAs asymmetric planar microcavities"Applied Physics Letters. 65. 1796-1798 (1994)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] H.Katori: "Laser-Induced Ionizing Collisions of Ultracold Krypton Gas in the 1s_5 Metastable State"PHYSICAL REVIEW LETTERS. 73. 2555-2558 (1994)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] A.Shimizu: "Phptpn-energy dissipation coused by an external electric circuit in "virtual"photo-excitation processes"PHYSICAL REVIEW LETTERS. 72. 3343-3346 (1994)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] H.Akiyama: "Thermalization Effect on Radiative Decay of Excitons in Quantum Wires"PHYSICAL REVIEW LETTERS. 72. 924-927 (1994)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] T.Saiki: "Photon echo induced by two-exction coherence in a GaAs Quantum well"PHYSICAL REVIEW B. 49. 7817-7820 (1994)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] T.Saiki: "Free induction decay and quantum best of excitons Znse"Journal of CRYSTAL GROWTH. 138. 805-808 (1994)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] M.Yamanishi: "Combined Quantum Effects for Electron and Photon Systems in Semiconductor Microcavity Light Emitters"Quantum Electronics. 19. 1-39 (1995)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] H.Ezaki: "Photon staatistics in exteded Jaynes-Cummings model"Physics Letters A. 203. 403-406 (1995)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] NguyenBa An: "Dimensional crossover in organic nerworks"Physics Letters A. 199. 249-256 (1995)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] E.Hanamura: "Dressed Excition in Microcavity"Journal of Nonlinear Optical Physics and Materials. 4. 13-25 (1995)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] T.Mukai: "Analysis of a Laser・Cooled Mach・Zehber Atomic Interferometer"Japanese Journal of Applied Physics. 34. 3298-3302 (1995)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] T.Okushima: "Photon emission from a false vacuum of semiconductors"Japanese Journal of Applied Physics. 34. 4508-4510 (1995)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] R.Shimano: "Efficient Phase Conjugation Wave Generation from a GaAs Single Quantum Well in a Microcavity"Japanese Journal of Applied Physics. 34. L817-L820 (1995)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] M.Kuwata-Gonokami: "Polymer Microdisk and Microring Lasers"OPTICS LETTERS. 20. 2093-2095 (1995)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] 五神真: "輻射場と物質系の相互量子制御"光学. 24. 526-532 (1995)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] K.Tanaka: "Cavity-induced changes of spontaneous emission lifetime in one-dimensional semiconductor microcavities"Physics Reviw Letters. 74. 3380-3383 (1995)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Y.Lee: "Theory on the effects optical dephasing on spotaneous emission in microcavities with dispersive dielecric media"Physics Review A. 52. 2312-2318 (1995)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Y.Kadoya: "Osillator Strength dependence of cavity-polarition mode splitting in semiconductor microcabvties"Applied Physics Letters. 68. 281-283 (1996)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] E.Hanamura: "Phase-conjugated signal induced and enhanced by weak localization of escitonic polarion"Physical Review B. 54・16. 11219-11223 (1996)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] J.Inoue: "Theorecical Study on Anomalous Excition Transport"Solid States Communication. 99・8. 547-554 (1996)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] M.Yamanishi: "Sub-Poissonian Photon-State Generation by Stark-Effect Bloklade of Emission in a Semiconductor Diode""Physical Review Letters. 76・18. 3432-3435 (1996)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] M.Yasuda: "Observation of Two-Atom Correlation of an Ultracold Neron Atomic Bean"Physical Review Letters. 77・15. 3090-3093 (1996)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] H.Fujisaki: "Quantum noise in semiconductor light-emitting devices"Journal of the Physical Society of Japan. 66. 34-37 (1997)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] A.Shimizu: "Landauer Conductande and Nonequlibrim Noise of One-Dimensional Interactiong Electron Systems"Journal of the Physical Society of Japan. 65・5. 1162-1165 (1996)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Masahito Ueda: "Synchrnous Collapses and Revivals of Atomic Dipole Fluctuations and Photon Fano Factor beyond the Standard Quantums Limit"PHYSICAL REVIEW LETTERS. 76・12. 2045-2148 (1996)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] 五神真: "微小球による輻射場の量子制御"応用物理. 65・9. 950-954 (1996)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] M,Morinaga: "Holographic Manipulation of an atomic by a computer-generated hologram"Physical Review Letters. 77・5. 802-805 (1996)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] J,Fujta: "Manipulation of an atomic beam by a computer-generated hologram"Nature. 380・6576. 691-694 (1996)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] E.Hanamura: "Raman vs Rayleigh scatterting due to core exction"Phys.Rev.B. 56・11. 6384-6387 (1997)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] H.Ezaki: "Photon number squeezing enhanced by two-photon process in excitonic systems"Optics Commun.. 138. 65-70 (1997)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] G.Shinozaki: "3dB Wideband Squeezing in Photon Number Fluctuations from a Light Emiting Diode"Jpn.J.Appl.Phys.. 36・10. 6350-6352 (1997)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] J.Abe: "Observation of the collective Coulomb blockade effect in aconstant-current-driven high speed light-emitting diode"J.Opt.Soc.Am B. 14・6. 1295-1298 (1997)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Fujio Shimizu: "Holographic manipulation of an atomic beam"Materials Science and Engineering. B48. 7-12 (1997)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] H.Kunugita: "Ionizing Collisional Rate of Metastable Rare-Gas Atoms in an Optical Lattice"Physical Review Letters. 79・4. 621-624 (1997)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] K.Cho: "Unified Scheme of Dispersion Equation for Polariton ,X-day Dynamical Scattering and Photonic Bands"J.Phys.Soc.Jpn.. 66. 2496-2501 (1997)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] M.Wada: "A simple cubic photonic lattice in silicon"Appl.Phys.Lett.. 70・22. 2996-2998 (1997)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] M.Wada: "Far-infared transmittance and band structure correspondence in two-dimensional photonic lattice"Phys.Rev.B. 55・16. 10443-10451 (1997)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] D.J.Norris: "Excitation of a single molecule on the surface of a spherical microcavity"Appl.Phys.Lett.. 71・3. 297-299 (1997)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Masaya Nagai: "Spherical cavity-mode laster with self-organized CucCl microshers"OPTICS LETTERS. 22・21. 1630-1632 (1997)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Makoto Kuwata-Gonokami: "Parametric Scattering of Cavity Polaritons"Physical Review Letters. 79・7. 1341-1344 (1997)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] 花村 栄一: "非線形量子光学"培風館. 202 (1995)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] 菊池 誠: "量子の時代"三田出版会. 355 (1996)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] E. Hanamura: "SOLITON-LIKE PROPAGETION OF CONDENSED EXCITONS"Solid State Communications. 91. 889-894 (1994)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] H. Ezaki: "Excitonic n-string in linear chains Electronic structure and optical properties"PHYSICAL REVIEW B. 50. 10506-10515 (1994)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] F. Yura: "Coherent light emission from condensing polaritons"PHYSICAL REVIEW B. 50. 15457-15460 (1994)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] T. Nishikawa: "Enhanced transfer efficiency in AlGaAs asymmetric planar microcavities"Applied Physics Letters. 65. 1796-1798 (1994)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] H. Katori: "Laser - Induced Ionizing Collisions of Ultracold Krypton Gas in the 1s5 Metastable State"PHYSICAL REVIEW LETTERS. 73. 2555-2558 (1994)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] A. Shimizu: "Photon - energy dissipation caused by an external electric circuit in "virtual" photo - excitation processes"PHYSICAL REVIEW LETTERS. 72. 3343-3346 (1994)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] H. Akiyama: "Thermalization Effect on Radiative Decay of Excitons in Quantum Wires"PHYSICAL REVIEW LETTERS. 72. 924-927 (1994)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] T. Saiki: "Photon-echo induced by two - exciton coherence in a GaAs quantum well"PHYSICAL REVIEW B. 49. 7817-7820 (1994)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] T. Saiki: "Free induction decay and quantum best of excitons in Znse"Journal of CRYSTAL GROWTH. 138. 805-808 (1994)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] M. Yamanishi: "Combined Quantum Effects for Electron and Photon Systems in Semiconductor Microcavity Light Emitters"Quantum Electronics. 19. 1-39 (1995)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] H. Ezaki: "Photon statistics in -the extended Jaynes-Cummings model"Physics Letters A. 203. 403-406 (1995)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Nguyen Ba An: "Dimensional crossover in organic networks"Physics Letters A. 199. 149-156 (1995)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] E. Hanamura: "Dressed Excitons in Microcavity"Journal of Nonlinear Optical Physics and Materials. 4. 13-25 (1995)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] T. Mukai: "Analysis of a Laser - Cooled Mach - Zehnder Atomic Interferometer"Japanese Journal of Applied Physics. 34. 3298-3302 (1995)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] T. Okushima: "Photon emission from a false vacuum of semiconductors"Japanese Journal of Applied Physics. 34. 4508-4510 (1995)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] R. Shimano: "Efficient Phase Conjugation Wave Generation from a GaAs Single Quantum Well in a Microcavity"Japanese Journal of Applied Physics. 34. 817-820 (1995)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] M. Kuwata-Gonokami: "Polymer Microdisk and Microring Lasers"OPTICS LETTERS. 20. 2093-2095 (1995)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] K. Tanaka: "Cavity-induced changes of spontaneous emission lifetime in one-dimensional semiconductor microcavities"Physical Review Letters. 74. 3380-3383 (0995)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Y. Lee: "Theory on the effects of optical dephasing on spontaneous emission in microcavities with dispersive dielecric media"Physical Review. A. 52. 2312-2318 (1995)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Y. Kadoya: "Oscillator Strength dependence of cavity-polariton mode splitting in semiconductor microcavities"Applied Physics Letters. 68. 281-283 (1996)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] E. Hanamura: "Phase-conjugated signal induced and enhanced by weak localization of excitonic polarions"Physical Review B. 54, 16. 11219-11223 (1996)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] J. Inoue: "Theorecical Study on Anomalous Exciton Transport"Solid State Communication. 99, 8. 547-554 (1996)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] M. Yamanishi: "Sub-Poissonian Generation by Stark-Effect Blockade of Emission in a Semiconductor Diode"Physical Review Letters. 76, 18. 3432-3435 (1996)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] M. Yasuda: "Obsservation of Two-Atom Correlation of an Ultracold Neon Atomic Beam"Physical Review Letters. 77, 15. 3090-3093 (1996)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] H. Fujisaki: "Quantum noise in semiconductor light-emitting devices"J. Phys. Soc. Jpn.. 66. 34-37 (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] A. Shimizu: "Landauer Conductance and Nonequilibrium Noise of One-Dimensional Interacting Electron Systems"J. Phys. Soc. Jpn.. 65, 5. 1162-1165 (1996)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Masahito Ueda: "Synchronous Collapses and Revivals of Atomic Diple Fluctuations and Photon Fano Factor beyond the Standard Quantum Limit"PHYSICAL REVIEW LETTERS. 76, 12. 2045-2048 (1996)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] M. Morinaga: "Holographic Manipulation of a Cold Atomic Beam"Physical Review Letters. 77,5. 802-805 (1996)

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  • [文献書誌] J. Fujita: "Manipulation of an atomic beam by a comuputer-generated hologram"Nature. 380, 6576. 691-694 (1996)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] E. Hanamura: "Raman and Rayleigh Scattering in the soft X-ray region"Phys. Rev. B. 56. 6384-6387 (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] H. Ezaki: "Photon number squeezing enhanced by two-photon process in excitonic systems"Optics Commun.. 138. 65-70 (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] G. Shinozaki: "Observation of the collective Coulomb blockade light-emitting diode"Jpn. J. Appl. Phys. 36, 10. 6350-6352 (1997)

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  • [文献書誌] J. Abe: "Observation of the collective Coulomb effect"J. Opt. Soc. Am. B. 36, 10. 6350-6352 (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Fujio Shimizu: "Holographic manipulation of an atomic beam"Materials Science and Engineering. B48. 7-12 (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] H. Kunugita: "Ionizing Collisional Rate of Metastable Rare - Gas Atoms in an Optical Lattice"Physical Review Letters. 74, 4. 621-624 (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] K. Cho: "Unified Scheme of Dispersion Equation for Polariton, X-ray Dynamical Scattering and Photonic Bands"J. Phys. Soc. Jpn.. 66. 2496-2501 (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] M. Wada: "A simple cubic photonic lattice in silicon"Appi. Phys. Lett.. 70, 22. 2996-2998 (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] M. Wada: "Far-infrared transmittance and band structure correspondence in two-dimensional photonic lattice"Phys.Rev.B.. 55, 16. 10443-10451 (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] P. J, Norris: "Excitation of a single molecule on the surface of a spherical imcrocavity"Appl. Phys. Lett.. 71, 3. 297-299 (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Masaya Nagai: "Spherical cavity-mode laser with self-organized CuCl microcavity"OPTICS LETTERS. 22, 21. 1630-1632 (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] M. Kuwata-Gonokamions: "Parametric Scattering of Cavity Polaritons Vol. 79 (1997) 1341"Physical Review Letters Phys. Rev. Letters. Vol.79. 1341 (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より

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公開日: 2001-10-23  

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