半導体超格子におけるプロッホ振動波束ダイナミクスと時間分解テラヘルツ電磁波放射

半导体超晶格中的普洛赫振荡波包动力学和时间分辨太赫兹电磁辐射

基本信息

批准号：
08J10779
负责人：
長谷川尊之
金额：
$ 0.38万
依托单位：
University of Hyogo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2008
资助国家：
日本
起止时间：
2008 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究では、GaAs/AlAs超格子を試料として、時間分解ポンプ・プローブ分光法により、様々な励起条件(試料への印加電圧およびポンプ光エネルギー)におけるブロッホ振動(BO)ダイナミクスを系統的に測定し、以下の研究成果を得た。1.ポンプ・プローブ分光法を用いた私の以前の研究から、ミニバンド破綻直後の包絡波動関数の弱局在条件において、振動数が従来のBO(v_<BO>=eFD/hの振動数,Fは電場強度、Dは超格子周期)の2倍の電場強度依存性(v_<2BO>=2eFD/h)を有する特異なBOが生じることを明らかにしてきた。その更なる展開として、ポンプ光エネルギー依存性の観点から、特異なBOと従来のBOのコヒーレントダイナミクスの違いに注目した。その結果、特異なBOを生じさせる量子干渉が、従来のBOのものと比べて、ポンプ光エネルギーに極めて敏感であることを見出した。電場変調反射分光法による光学遷移エネルギーの測定より、特異なBOは、様々なワニエ・シュタルク局在状態間の量子干渉が寄与していると予測されることから、得られた実験結果は、特異なBOを引き起こす量子干渉の重ね合わせの程度が、ポンプ光エネルギーにより大きく変化することに起因していると考察した。2.BOに関する研究では、重い正孔励起子によるシュタルク階段遷移に着目し、遷移エネルギーが高い軽い正孔励起子の寄与は考慮しないのが一般的であるが、ポンプ・プローブ分光、および、電場変調反射分光の測定結果から、軽い正孔励起子が関与するコヒーレント現象(シュタルク階段状態特有の励起子量子ビート)が、特定の励起条件において、BOと共存することを見出した。この励起子量子ビートの振動数は、電場強度に対して一定であるが、振動強度は、シュタルク階段遷移の遷移確率を反映して、電場強度で複雑に変化することを明らかにした。

在这项研究中，将使用GAAS/ALAS超级晶格作为样品作为样品，在各种激发条件下（施加到样品和泵轻能的电压）下，Bloch振动（BO）动力学是通过时间分辨泵探针光谱法进行了系统测量的，并获得了以下研究结果。 1。我以前使用泵探针光谱的工作表明，在迷你型失败后，在信封波的弱定位条件下，具有野外强度依赖性（v_ <2bo> = 2efd/h）的单数BO，是常规BO的频率的两倍（v_ <> = efd/h，f是电场强度，是电场强度和d是SupperAttice exceplice。作为进一步的发展，我们从依赖对泵光能的角度来关注特殊BO和常规BO之间相干动力学的差异。结果，发现与常规BOS相比，产生单数BO的量子干扰对泵轻能量非常敏感。从通过田间调制反射光谱测量光学转变能的测量，可以预测，各种Wanier-Stark稳定的局部状态之间的量子干扰有助于奇异BO，因此获得的实验结果认为，量子干扰的叠加程度极大地导致奇异BO的近距离变化，从而极大地变化了泵光能。 2. In the study on BO, we focused on the Stark stair transition due to heavy hole excitons and generally do not take into account the contribution of light hole excitons with high transition energy, but from the measurement results of pump-probe spectroscopy and electric field modulation reflection spectroscopy, we found that coherent phenomena involving light hole excitons (exciton quantum beats typical of Stark stair states) coexisted with BO under specific激发条件。据揭示，相对于电场强度，这种激子量子的频率是恒定的，但是振动强度随电场强度复杂而变化，这反映了Stark楼梯过渡的过渡概率。