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希土類元素(電子の遷移レベルをになう)を使った固体レーザの母材として、近赤外、赤外光の透過性が高いカルコゲナイドガラスは、光通信領域では酸化物より優れることが予想される。カルコゲナイドガラスに特徴的なことは、カルコゲナイドガラスを光励起しても(直接希土類元素の励起ではない)希土類元素からの発光がみられる。これは新しいポンピングの機構が存在することを示している。
この新しいポンピング機構(カルコゲナイドから希土類へのエネルギー輸送)の解明は新レーザの実用と、それに加えてカルコゲナイドガラス本体のエネルギー輸送機構を知るという二つの面で大変重要な意味をもつ。アモルファス半導体のような不規則系では“非発光過程"が大きな役割を果たす。そのような場合、光学的研究には限界がある。本研究は発光スペクトルの定常状態(熱平衡)、動的性質(時間分解;非熱平衡)と同時に、キャリアの生成-発光過程(一種の雑音)を、電気伝導度の揺らぎ(雑音スペクトル)の測定から総合的な解析を行おうとする全く新しい試みで出発した。
出発試料はバルクである(将来の展開を考え、薄膜にも挑戦しているが、今のところ所定の組成のものが得られていない)。雑音研究から“非発光過程"と関連する(?)新しいスペクトルが観察され、通常の温度雑音と分離解析中である。予備実験であるが、励起光を選択する中で、サブギャップ光(希土類元素の励起ではない)も発光と雑音に強い相関をもつのがわかってきた。このことはバンドテイル(不規則系特有の伝導帯と価電子帯のエネルギーギャップ中への裾)の役割が需要であることを示唆している。
アモルファス物質に特有なバンドテイルの役割を考察する途上で、バンドテイルが光構造変化と光黒化に主要な役割を果たしていることに気づき研究速報(Letters)を出版した。
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