ナノ構造物質中高密度電子励起状態の高輝度発光性とそのダイナミクス

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 14540308
• Research Institution: Osaka City University
• Principal Investigator: 赤井 一郎 大阪市立大学, 大学院・理学研究科, 助教授 (20212392)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 鐘本 勝一 大阪市立大学, 大学院・理学研究科, 助手 (40336756) ; 唐沢 力 大阪市立大学, 大学院・理学研究科, 教授 (90106336)
• Keywords: ナノ構造 / 励起子 / 高輝度発光 / 光励起状態のダイナミクス / 高密度励起 / 電子励起状態 / 発光性有機色素 / 物性物理学

Research Abstract

1.AlGaAs/AlAs半導体量子細線中高密度励起子の散乱過程と緩和ダイナミクス
type-lのエネルギー構造であるAlGaAs/AlAs半導体量子細線を高密度励起し、発光の超高速緩和過程を調べた。その結果、高密度では、量子細線中の高密度励起子間の散乱過程が増強され、これらの非弾性散乱によって、励起子中の電子がバリア層AlAsのX点に飛ばされ、その過程が発光の減衰特性を特徴付けていることを明らかにした。
2.高輝度有機EL材料の高密度励起効果とダイナミクス
高輝度EL材料として注目されているAlq3の単結晶を作成し、その高密度励起効果と発光の時間減衰特性を測定した。その結果、高密度励起条件では、発光スペクトルが劇的に変化し、発光の時間減衰特性に異様な振る舞いが現れることを明らかにした。
3.多孔質ポリマー中半導体ナノ構造の非線形発光
多孔質ポリマーにHgl2を埋め込み、その発光過程のダイナミクスに注目した。その結果、極めて低密度の励起にもかかわらず、高輝度の非線形発光が観測され、多孔質ポリマーと半導体の間のエネルギー移動がそれを担っていることを明らかにした。
4.自己形成型2次元界面中励起子の高密度効果
層状結晶Bil3に自然形成される2次元界面に束縛された励起子を高密度励起すると、異常な空間伝播機構が発現することが知られている。そこで、その期限となる励起子の間相互作用を解明するために、4光波混合光のスペクトルを解析し、その結果、共鳴エネルギーよりも高エネルギー側に、励起子間相互作用を反映した状態が観測できた。

Research Products

• [Publications] I.Akai: "Nonlinear Luminescence of Excitons in Hgl2 Microcrystallites on Porous Polymer"Nonlinear Optics. 29. 345-350 (2002)
• [Publications] A.Tanji: "Multiple Exciton Interaction in Condensates of Excitons at a Stacking Fault Interface in Bil3"Nonlinear Optics. 29. 339-344 (2002)
• [Publications] K.Bando: "High-Density Effects on The Exciton Systems and Their Dynamical Behavior in AlGaAs/AlAs Quantum Wires"Phase Transitions. 75. 1011-1017 (2002)
• [Publications] T.Karasawa: "Photoinduced High-Density Phase of Exciton-Polariton Masses and their Coherent Propagation at Stacking Fault Interface in Bil3"Phase Transitions. 75. 707-714 (2002)
• [Publications] H.Xie: "Optical Properties of Hexanuclear 6-Methylpyridinethiolato-Copper (I) Crystals"Nonlinear Optics. 29. 647-653 (2002)