Research of the many body interactions by two-dimensional optical Fourier transform spectroscopy using the synchro-lock method

2019 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 16K05399
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Research Field: Condensed matter physics I
• Research Institution: Joetsu University of Education
• Principal Investigator: Ogawa Yoshihiro 上越教育大学, 大学院学校教育研究科, 教授 (50372462)
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2020-03-31
• Keywords: 二次元フーリエ分光 / 半導体 / 原子ガス / 光電流 / 太陽電池

Outline of Final Research Achievements

In this research, two-dimensional optical Fourier transform spectroscopy of heavy and light hole excitons in GaAs quantum wells were performed by using the synchro-lock method. As a result, we succeeded in observing the antibonding state of heavy hole excitons. Moreover, it was demonstrated that Fourier transform spectroscopy in the visible region is possible by applying the technique of the synchro-lock method in Rb atomic vapor. Furthermore, we have found the contribution of the Rashba effect in photoconductivity by conducting Fourier transform spectroscopy with a photocurrent in a lead-halide perovskite solar cell.

Free Research Field

光物性

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

二次元フーリエ分光法は分子の立体構造の推定や、電子間相互作用や電子格子相互作用などを測定するのに非常に強力な手法である。しかしながら、二次元フーリエ分光測定では光パルス列の相対位相を精密に制御しなければならないことから、実験が困難であることが知られている。本研究では、シンクロロック法を用いることで容易に二次元フーリエ分光測定を行えることを、GaAs量子井戸を用いて実証した。今後は、本研究で開発した手法を用いることで、様々な材料の電子相関について新たな知見が得られるものと考えられる。