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本研究ではアルカリハライドのオンセンター型自己束縛励起子(STE)の再結合発光過程に対して、誘導放出と発光エネルギー位置に重なる過渡吸収の差としてのネットな光学利得が存在するかどうかを明らかにすることを目的としている。これまで、STEの過渡吸収の測定が発光エネルギー領域において行われていない一つの理由は、STEの発光強度が強いため、例えばキセノンランプなどのプローブ光のSTEによる強度変化を発光と分離して観測することが難しいことによる。そこで、本研究においてはプローブ光としてパルス色素レーザを用いることにより空間的、時間的に発光と分離して、再結合発光エネルギー領域におけるSTEによるプローブ光の減衰/増幅の測定を行う。効率よくSTEの影響をみるためにはSTE励起領域中のプローブ光の光路を長くするよう、励起されている結晶表面に対するプローブ光の入射角度をできるだけ浅くすることが有効である。そこで、本年度はプローブ光入射方向を表面に平行方向から微小に傾けることのできるような微小回転の可能なクライオスタットステージ及び光学系を設計・作製した。また、発光の励起光であるArFエキシマレーザ光の吸収長が比較的長く、かつ適度な光学利得が期待できるヨウ素(励起子束縛中心)濃度の塩化カリウム結晶を作製し、パルスレーザ動作下での電気ノイズを避けるために高圧電源と光電子増倍管を一つのシャーシに入れた検出系を作製した。来年度、まず上のヨウ素添加塩化カリウムの測定を行い、ネットな光学利得が存在するかどうかを明らかにする。次に異なるヨウ素濃度の場合、異なる母体(塩化ルビジウムなど)の場合についても結晶作製・測定を行い、比較検討を行う予定である。
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