フラクタルアンテナ構造を持つ分子集団系と量子場の相互作用の理論的研究

2001 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 12740320
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 中野 雅由 大阪大学, 大学院・理学研究科, 講師 (80252568)
• キーワード: 量子光学 / 2モードスクイズド光 / 量子位相 / 崩壊-復活 / 分子間相互作用 / アンテナ分子 / Jaynes-Cummingsモデル

研究概要

前年度に続いて、2モードスクイズドコヒーレント場と2状態分子系からなる2量体との相互作用ダイナミクスを検討した。前年度同様、フォトン場と分子系の状態間相対位相のダイナミクスを調べるため、Pegg-Barnett位相演算子、擬確率分布関数、および非対角分子密度行列を使用した解析を行った。フォトン場としては、他に2モードコヒーレント場、2モードカオス場に対するダイナミクスも検討した。分子間には双極子-双極子相互作用を仮定し、この分子間相互作用が系の量子ダイナミクスに及ぼす影響を調べた。2モードカオス場は、位相が完全にランダムな集団のため、これにより、系の崩壊-復活現象はすぐに消去される。2モードコヒーレント場の場合は、1モードおよび2モードに関する崩壊-復活現象が見られる。考慮した2モードスクイズドコヒーレント場は、位相和のピークが鋭くなく、また、1光子共鳴に関する量は、ブロードな1光子フォトン場の数および位相分布のため、分子間相互用が小さい系では、崩壊-復活現象はほとんど見られないことが判明した。一方、分子間距離が小さくなると、長周期の崩壊-復活現象が現れてくることがわかった。これは、分子間相互作用により、1光子共鳴に関係した状態がシフトし、2光子共鳴に関係した寄与のみが残ってくるからであると考えられる。このように、分子間相互作用を変化させることにより、系のダイナミクスの量子性(崩壊-復活現象)をコントロールできる可能性が示唆された。

研究成果

• [文献書誌] M.Nakano: "Qunatum-phase and information-entropy dynamics of molecular dimers and trimers interacting with quantized fields"Synthetic Metals. 121. 1473-1474 (2001)
• [文献書誌] M.Nakano: "Third-Order Nonlinear Optical Properties of Dendritic Molecular Aggregates : Effects of Fractal Architecture"Int. J. Quantum Chem.. 84. 649-659 (2001)
• [文献書誌] M.Nakano: "Qunatum-phase and infomation-Entropy Dynamics of Dimers Interacting with a Single-Mode Coherent Field : the Difference between One-and Two-Exciton Models"Int. J. Quantum Chem.. 84. 530-545 (2001)
• [文献書誌] M.Nakano: "Third-order nonlinear optical properties of dendron parts in Cayley-tree-type dendrinmers"Polymeric Materials : Science & Engineering. 84. 706-707 (2001)
• [文献書誌] M.Takahata: "Exciton migration dynamics of dendritic model aggregates using the master equation with weak excition-phonon coupling"Polymeric Materials : Science & Engineering. 84. 722-723 (2001)
• [文献書誌] M.Takahata: "Theoretical study on the off-resonant polarizabilities of linear, square-lattice and dendritic molecular aggregates"Synthetic Metals. 121. 1263-1264 (2001)
• [文献書誌] H.Fujita: "Theoretica1 study on the near-resonant second hyperpolarizabi1ity(γ)of a dendritic molecular aggregate : the spatial contribution of intermolecular-interaction and relaxation to γ A"Synthetic Metals. 121. 1265-1266 (2001)
• [文献書誌] H.Nagao: "Theoretical study on quantum dynamics of Bose system interacting with photon field"Int. J. Quantum Chem.. 84. 401-408 (2001)
• [文献書誌] M.Nakano: "Quantum-phase and information-entropy dynamics of a molecular system interacting with a two-mode squeezed coherent field"Phys.Rev. A. 64. 033415-1-033415-14 (2001)
• [文献書誌] M.Nakano: "Size-dependency of polarizabilities of fractal-and non-fractal-structured oligomers modeled after dendron parts in Cayley-tree-type dendrimers"J. Chem. Phys.. 115. 1052-1059 (2001)
• [文献書誌] M.Nakano: "Third-order nonlinear optical properties of fractal-and nonfractal-structured oligomers modeled after dendron parts in Cayley-tree-type dendrimers"J. Chem. Phys.. 115. 6780-6784 (2001)
• [文献書誌] M.Nakano: "Theoretical study on the polarizabilities of two-dimensionally-grown dendritic molecular aggregates : the architecture-and size-dependency"Mol. Cryst. Liq. Cryst.. 371. 215-218 (2001)
• [文献書誌] H.Fujita: "Theoretical study on near-resonant third-order nonlinear optical properties (γ) of dendritic aggregates : intermolecular-interaction and relaxation effects on γ"Mol. Cryst. Liq. Cryst.. 371. 261-264 (2001)
• [文献書誌] M.Takahata: "Exciton migration dynamics of D58-like dendritic molecular aggregate"Mol. Cryst. Liq. Cryst.. 371. 345-348 (2001)
• [文献書誌] M.Nakano: "Polarizabilities (α) of Dendritic Molecular Aggregates : Visualization of Intermolecular-Interaction and Damping Effects on α"J. Phys. Chem. A. 105. 5473-5478 (2001)