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本研究では、時間分解サイクロトロン共鳴法（CR法）を用い、半導体材料の光キャリアのダイナミクス情報を取得し、光キャリアが関わる光物性を明らかにすることを目的とした。研究の結果、（１）亜酸化銅結晶で、プラズマ遮蔽効果からキャリア密度を算出できること、キャリア閾密度1012 cm-3程度でマグネトプラズマ共鳴からサイクロトロン共鳴へシフトすること、また、キャリアの散乱過程がキャリア-励起子散乱から音響フォノンによる散乱へ推移すること、が明らかになった。さらに、時間応答の立ち上がり時間の励起波長依存性から、励起子二体衝突による光キャリア生成のAuger係数を10-17 cm3/nsと見積もった。以上の結果から、光励起直後の励起子高密度状態の結晶内の様子を、共存する光キャリアの側面から明らかにすることができた。また、（２）高品位ダイヤモンド結晶で、CRスペクトルの角度依存性を観測し、電子の横・縦有効質量と軽い・重い正孔の有効質量を1.0~2.4%の精度で導出することができた。過去の理論計算との比較から、ダイヤモンドのエネルギーバンド計算においてもスピン軌道相互作用を取り入れることが重要であることが分かった。
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