1997 Fiscal Year Annual Research Report
半導体ナノクリスタルの永続的ホールバーニングの研究
Project/Area Number |
08454075
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Research Institution | University of Tsukuba |
Principal Investigator |
舛本 泰章 筑波大学, 物理学系, 教授 (60111580)
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Keywords | 半導体ナノクリスタル / 永続的ホールバーニング / 励起子-フォノン相互作用 / 光多重メモリー / 量子点 / 励起子 / 均一幅 / 音響型フォノン |
Research Abstract |
前年度に続き、本年度は半導体ナノクリスタルにおける永続的ホールバーニングの形成効率および励起子-フォノン相互作用について研究が進展した。 永続的ホールバーニングを光多重メモリーに応用するとき、高いホールの形成効率を持つ材料が求められる。CuClナノクリスタル(量子点)のホールの形成効率について測定の結果、ガラス中のCuClナノクリスタル(量子点)において最大0.097という大きな値を得た。ここで半導体ナノクリスタル(量子点)のホールの形成効率の量子効率としては、1つの光子の吸収によって、生じるホールの大きさを1つの量子点の吸収で規格化した値を用いた。この結果は、永続的ホールバーニングを示す材料でこれまで報告されている量子効率としては最大である。この事実は、半導体ナノクリスタル(量子点)が有望な光多重メモリー材料であることを示している。 永続的ホールバーニングにより、CuCl量子ドット中の量子化された励起子準位の均一幅を温度の関数として研究し、量子化された励起子と量子化された音響型フォノンとの相互作用を研究した。低温で、CuCl量子ドットの励起子吸収帯中に微弱光で共鳴ホールを注意深く掘ると、その半値幅は極めて狭く0.14meVであり、量子ドット中に閉じ込められた音響型フォノンが、サイドバンドホールとして十分分離して観測される。温度を上げて測ると、共鳴ホールに比べ、その閉じ込められた音響型フォノンによるサイドバンドホールは大きくなり、ついには、お互いに融合し、分離不能なバンドとなり、更に幅が広がっていく。共鳴ホールの半値幅の温度依存性は、励起子の線幅の温度依存性がバルク半導体で観測される温度リニアの依存性(Γ=Γ_0+AT)ではなく、温度上昇に伴い、量子化されたフォノンがボ-ズ分布を反映して活性化され、励起子の均一幅に寄与できることで均一幅が広がり始める様子がスペクトル領域で明らかになった。
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Research Products
(6 results)
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[Publications] N.Sakakura and Y.Masumoto: "Observation of Excited State Excitons in CuCl Quantum Cubes" Jap.J.Appl.Phys.36・6B. 4212-4215 (1997)
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[Publications] N.Sakakura and Y.Masumoto: "Persistent spectral-hole-burning spectroscopy of CuCl quantum cubes" Phys.Rev.B. 56・7. 4051-4055 (1997)
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[Publications] Y.Masumoto and K.Sonobe: "Size-dependent energy levels of CdTe quantum dots" Phys.Rev.B. 56・15. 9734-9737 (1997)
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[Publications] S.Okamoto and Y.Masumoto: "Correlation between the Cu^+-Ion Instability and the Persistent Spectral Hole-Burning Phenomena of CuCl Nanocrystals" Phys.Rev.B. 56・24. 15729-15733 (1997)
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[Publications] A.V.Baranov, Y.Masumoto, K.Inoue, A.V.Fedorov and A.A.Onashchenko: "Size-Selective Two-Photon Spectroscopy of CuCl Spherical Quantum Dots" Phys.Rev.B. 55・23. 15675-15680 (1997)
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[Publications] A.V.Baranov, S.Yamauchi and Y.Masumoto: "Exciton-LO-phonon interaction in CuCl spherical quantum dots studied by resonant hyper-Raman spectroscopy" Phys.Rev.B. 56・16. 10332-10337 (1997)