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2008 年度 実績報告書

凝縮系の微視的構造と電磁場の量子性を考慮した非線形光学理論の構築

研究課題

研究課題/領域番号 07J00997
研究機関大阪大学

研究代表者

馬場 基彰  大阪大学, 基礎工学研究科, 特別研究員(DC2)

キーワード励起子 / 輻射緩和 / 相関関数 / 量子電磁力学 / ナノ構造物質
研究概要

研究目的の一つである「ナノ構造物質における励起子の緩和過程の包括的な理解」を目指し,本年度の前半は,特に励起子の輻射緩和に関する解析を行った.その結果,約20年前から議論されてきた励起子の輻射緩和速度の結晶サイズ依存性に関する包括的な理解が得られ,閉じ込め系からバルク系への移り変わりの条件を明確に導くことに成功した.この成果は,ナノ構造物質における励起子の非線形過程および,そのデバイスへの応用を議論していく上で,物質を設計する際の一つの指針となるものと考えている.その成果は国内学会・国際会議で報告しており,学術雑誌にも掲載予定である.
本年度の後半は,研究目的の一つである「有限系における光の量子性まで考慮できる非線形光学理論」の開発を目指し,有限系における励起子・光相互作用を繰り込んだ励起子相関関数の解析表式の導出を目指した.その結果,解析表式の良い近似式を導くことに成功し,非線形過程さらには緩和理論を将来議論する際に必要になると考えられる,詳細な摂動理論への道を示すことができた.この成果に関しても国内の学会にて報告している.
また,昨年度までに開難がほぼ完了していた「任意構造における励起子に対する量子電磁力学理論」に関しても,動揺散逸理論との対応など,これまでよりも詳細な解釈をすることに成功し,将来の非線形・緩和過程を議論する上での,理論的な基礎を築くことに成功した.この結果は昨年度までの成果を含んだ形で学術雑誌において掲載された.

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2009 2008

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (6件)

  • [雑誌論文] Radiative decay theory : What suppresses exciton superradiance?2009

    • 著者名/発表者名
      Motoaki Bamba
    • 雑誌名

      physica status solidi (c) 6

      ページ: 128-132

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Breakdown of Fermi's Golden Rule in Exciton-Photon Interaction2009

    • 著者名/発表者名
      Motoaki Bamba
    • 雑誌名

      Journal of the Physical Society of Japan 78(掲載確定)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] QED of excitons with nonlocal susceptibility in arbitrarily structured dielectrics2008

    • 著者名/発表者名
      Motoaki Bamba
    • 雑誌名

      Physical Review B 78

      ページ: 085109

    • 査読あり
  • [学会発表] ABC-Free 理論におけるABCの有用性2009

    • 著者名/発表者名
      馬場基彰
    • 学会等名
      日本物理学会第64回年次大会
    • 発表場所
      立教学院池袋キャンパス
    • 年月日
      2009-03-27
  • [学会発表] 励起子QED論における付加的境界条件の有用性2008

    • 著者名/発表者名
      馬場基彰
    • 学会等名
      第19回光物性研究会
    • 発表場所
      大阪市立大学
    • 年月日
      2008-12-06
  • [学会発表] 励起子超放射における結晶内多重反射の影響2008

    • 著者名/発表者名
      馬場基彰
    • 学会等名
      日本物理学会2008年秋季大会
    • 発表場所
      岩手大学上田キャンパス
    • 年月日
      2008-09-22
  • [学会発表] Radiative decay theory of excitons in nano-to-macro crossover2008

    • 著者名/発表者名
      Motoaki Bamba
    • 学会等名
      International School of Physics "Enrico Fermi" : Course CLXXI
    • 発表場所
      Villa Monastero, Varenna, Lecco, Italy
    • 年月日
      2008-07-08
  • [学会発表] Radiative decay theory : What suppresses exciton superradiance?2008

    • 著者名/発表者名
      Motoaki Bamba
    • 学会等名
      EXCON'08, 8th International Conference on Excitonic Processes in Condensed Matter
    • 発表場所
      京都大学百周年時計台記念館
    • 年月日
      2008-06-24
  • [学会発表] Radiative Decay Theory of Excitons in Weak-confinement to Bulk Regime2008

    • 著者名/発表者名
      Motoaki Bamba
    • 学会等名
      PLMCN8, 8^<th> International Conference on Physics of Light-Matter Coupling in Nanostructures
    • 発表場所
      東京大学駒場キャンパス
    • 年月日
      2008-04-10

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公開日: 2010-06-11   更新日: 2016-04-21  

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