2003 Fiscal Year Annual Research Report
Project/Area Number |
03J09569
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Research Institution | Hokkaido University |
Principal Investigator |
綿貫 丈雄 北海道大学, 大学院・工学研究科, 特別研究員(PD)
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Keywords | テラヘルツ / パルス整形 / フェムト秒パルス列 / ヘテロダイン検波 / コヒーレントフォノン / ポラリトン / 量子強誘電体 / 量子ドット |
Research Abstract |
受け入れ教官である足立智助教授(北海道大学大学院工学研究科)の指導のもと、以下に述べる時空間パルス整形システムを立ち上げた。まず平面グレーティングとアクロマートレンズを組み合わせたFourier変換光学系を構築し、ここに空間光変調器としてAOモジュレータを用いることにより、解像度の制約を最小限に抑えてパルス整形を行うことに成功した。結果として現段階では単一のフェムト秒光パルスから4発のほぼ等強度のパルス列を得られることが分かった。 また、これと並行してマッハツェンダー干渉計型光学系および透過型光学位相マスクを用いる手法によっても、4発のパルス列を得ることに成功した。後者の手法によればヘテロダイン検波(OHD)を用いた時間分解四光波混合(TFWM)実験が可能になったので、この手法をサブTHz帯域に共鳴を持つ量子強誘電体であるSrTi^<18>O_3(STO18)のコヒーレントなフォノン・ポラリトンの観測に適用した。従来の分光法ではこのような低周波数・低波数帯域における物質波の観測は非常に困難であったが、本研究によりSTO18の強誘電性ソフトモードの形成するフォノン・ポラリトンの分散関係を求めることにより、ソフトモード振動数の低下と誘電率の増大を関係付けることに成功した。 さらに、所属研究室の武藤俊一教授(CREST「量子情報処理ネットワーク要素技術」研究代表・北海道大学大学院工学研究科)の要請により、OHD-TFWMの実験手法をTHz帯域に共鳴を持つ半導体量子ドットのスピン緩和の観測にも適用した。その結果、自己組織化InAlAs量子ドットの励起子スピンの緩和時間がナノ秒オーダーにまで増大していることが明らかとなった。
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Research Products
(4 results)
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[Publications] T.Watanuki: "Impulsive stimulated Raman scattering study of SrTi(^<18>O_x^<16>O_<1-x>)_3"Ferroelectrics. 285. 33-39 (2003)
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[Publications] T.Watanuki: "Phonon-Polariton Dispersion Relation of SrTi(^<18>O_x^<16>O_<1-x>)_3"Ferroelectrics. (Accepted). (2004)
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[Publications] T.Yagi: "Femtosecond Time-resolved Spectroscopic Study of the Slow Dynamics in the Structural Phase Transition"Journal of Korean Physical Society. 42. S1012-S1016 (2003)
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[Publications] T.Yagi: "Phase Transition Dynamics Studied by Coherent Phonon Excitation with Ultrashort Laser Pulses"Ferroelectrics. 284. 3-13 (2003)