研究課題
基盤研究(S)
<量子ドットの光スペクトルの均一・幅とコヒーレンス緩和機構の解明>歪誘起InGaAs/GaAs量子ドットの共鳴二次発光の干渉を用いた位相緩和測定法を実証し、また、蓄積フォトンエコー法によりCdSeおよびCuBr量子ドットにおける励起子位相緩和を測定した。ドットにおける低温均一幅は、温度に依存しない成分、励起子一母体の二準位系間の相互作用、励起子一閉じ込め音響フォノン間の2フォノンラマン過程の3つの和で統一的・普遍的に記述できる。<量子ドット中の高速エネルギー緩和(フォノン緩和)の解明> InPやInGaAs自己形成量子ドットに負の電気バイアスをかけ、ドットから光励起された正孔を抜き取る非輻射緩和速度を制御し、定常・時間分解発光の両面から競合するフォノン緩和が明らかにされた。フォノンボトルネック効果は、予想に比べ十分速いフォノン緩和の観測により否定された。<超高感度ヘテロダイン検出フォトンエコーの開発と単層量子ドットへの応用>単層の歪み誘起GaAs量子ドットと電場印加InP量子ドットのヘテロダイン検出フォトンエコー測定に成功し、前者では井戸に比ベドット中の励起子分子の束縛エネルギーの増大、後者では、電場により正孔をトンネル過程でドットから引き抜く過程を観測した。<量子ビートによる量子ドットのスピン依存微細構造の研究>トリオン発光の量子ビートをInP量子ドットで見出し、:更に、量子ドットの4種類の量子ビートを発見した。これらの研究はチャージチューナブル量子ドットの概念を生み出した。<電子をドープされたInP量子ドット中のサブミリ秒の電子スビン緩和時間> InP量子ドット中のドープ電子のスピン緩和時間がサブミリ秒からミリ秒に達することを示した。<電子スピンの緩和時間に対する弱磁場による核スピン揺らぎの凍結効果>正孔ドープInAs量子ドットにおいて、無磁場で500psの光励起電子スピンの緩和時間が、0.1Tの磁場で4nsに伸びる、核スピン揺らぎの凍結効果を実証した。
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