多体系における輻射場と物質場の量子制御

1997 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 06245208
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 五神 真 東京大学, 大学院・工学系研究科, 助教授 (70161809)
• 研究分担者: 秋山 英文 東京大学, 物性研究所, 助教授 (40251491) ; 江馬 一弘 上智大学, 理工学部, 助教授 (40194021) ; 島田 敏宏 東京大学, 大学院・理学系研究科, 助手 (10262148) ; 宮野 健次郎 東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (90167677) ; 花村 榮一 東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (70013472)
• キーワード: 励起子 / 励起子分子 / 励起子超放射 / 位相共役波 / スクイーズド光 / 色素会合体 / 微小球 / ウィスパーリングギャラリーモード

研究概要

本研究は輻射場と強く結合させる対象として凝縮系に注目し、凝縮系に特有な量子光学現象、非線形光学応答について理論実験両面から研究を進めた。また凝縮系で輻射場を3次元的に閉じこめる方法についても検討を進めた。具体的には次の項目について研究を行った。
(1)色素分子系:高い発光の量子効率を示す色素分子系が3次元微小共振器中でその輻射特性がどのように変化するかを検討した。特に微小共振器としてイオントラップを用いた孤立液滴を誘電体微小球光共振器として利用し、分子配向の効果を明らかにした(宮野)。
(2)高密度励起子系:半導体の励起子をフェムト秒で強励起することによる励起子モット転移をカ-・ゲート法による時間分解発光分光法により調べた(五神)。
(3)微小共振器中での非線形光学応答:微小共振器による第2高調波発生について、高効率化の条件と発生する第2高調波の量子光学的な特性について理論的に検討した(花村)。共振器ポラリトンの非線形光学応答について理論実験両面から検討が行われ、励起子間の相互作用の符号と大きさが確定できることが示された(五神)。
(4)相互量子制御材料の開拓:有機エピタキシャル成長法とその微細加工法について研究が進められた(島田)。量子細線、自然量子井戸等の量子閉じ込め系の光学応答について顕微分光の開発も含めて検討が進められた(秋山、江馬)。

研究成果

• [文献書誌] Masaya Nagai: "Spherical cavity-mode laser with self-organized CuCl microspheres" OPTICS LETTERS. 22・21. 1630-1632 (1997)
• [文献書誌] Makoto Kuwata-Gonokami: "Parametric Scattering of Cavity Polaritons" Physical Review Letters. 79・7. 1341-1344 (1997)
• [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)
• [文献書誌] E.Hanamura: "Raman vs Rayleigh scattering due to core exciton" Phys.Rev.B. 56・11. 6384-6387 (1997)
• [文献書誌] H.Ezaki: "Photon number squeezing enhanced by two-photon process in excitonic systems" Optics Commun.138. 65-70 (1997)
• [文献書誌] K.Miyano: "Optics of Langmuir-Blodgett Films : Are Two-Dimensional Systems Unique?" Appl.Surf.Sci.113/114. 299-303 (1997)
• [文献書誌] H.Tamaru: "Non-Optical Shear-Force Detection for Scanning Near-Field Optical Microscope" Jpn.J.Appl.Phys.36・6B. L821-L823 (1997)
• [文献書誌] Toshihiro Shimada: "Characterizing reactions to fabricate thin films of charge transfer complexes by synchrotoron photoelectron spctroscopy : A case study of DCNQI-Cu" Applied Surface Science. 113/114. 322-325 (1997)
• [文献書誌] Toshihiro Shimada: "Thermal Desorption Measurement of Ultrathin Organic Films by Optical Spectroscopy" Surface Science. 384. 302-307 (1997)
• [文献書誌] T.Kondo: "Resonant Third-order Optical Nonlinearity in the Layered Perovskite-type Material(C6H13NH3)2PbI4" Solid State Commun.105・8. 503-506 (1998)
• [文献書誌] H.Akiyama: "Spectroscopy of one-dimensional excitons in GaAs quantum wires" Material Sciences and Engineering B. 48. 126-130 (1997)
• [文献書誌] H.Akiyama: "Photoluminescence study of lateral confinement energy in T-shaped InGaAs quantum wires" Phys.Rev.B. 57・7. 3765-3768 (1998)
• [文献書誌] E.Hanamura: "Novel Optical Materials and Applications" John Wiley & Sons, 591 (1997)