Generation mechanism of terahertz electromagnetic waves in semiconductor quantum structures

半导体量子结构中太赫兹电磁波的产生机制

• 批准号: 18340090
• 负责人: NAKAYAMA Masaaki
• 金额: $ 10.81万
• 依托单位: Osaka City University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2006
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2006 至 2008
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-18340090/
• 关键词: テラヘルツ電磁波; 多重量子井戸構造; 超格子; コヒーレント光学フォノン; ブロッホ振動; 光ゲーティング法; ポンプ・プローブ分光; ワニエ・シュタルク局在; テラヘルツ電磁波発生; 多重量子井戸; ポンプ・プローブ分光法; 量子閉じこめシュタルク効果; ポンプ・プローブ法; コヒーレント工学フォノン

GaAs/AlAs多重量子井戸構造を試料として、コヒーレント縦光学フォノン(位相の揃った縦型光学格子振動)から、高強度かつ高単色性のテラヘルツ(THz : 1012Hz)電磁波が発生する機構を明らかにした。また、励起子(電子と正孔のクーロン束縛状態)の量子干渉効果(2種類の励起子状態の量子力学的干渉)がコヒーレントフォノンの駆動力となり、THz電磁波が増強されることを実証した。さらに、GaAs/AlAs超格子を試料として、電場による電子・正孔波動関数の局在過程において、THz領域で振動数可変のブロッホ振動(電子・正孔波束のコヒーレント振動現象)の新奇な振る舞いを見いだした。

以GaAs/AlAs多量子阱结构为样本，阐明了从相干纵向光学声子（相位一致的垂直光学晶格振动）产生高强度和高单色太赫兹（THz：1012Hz）电磁波的机制。我们还证明了激子（电子和空穴的库仑束缚态）的量子干涉效应（两种激子态的量子机械干涉）可以作为相干声子的驱动力，从而增强太赫兹电磁波。此外，以GaAs/AlAs超晶格为样本，研究了电子和空穴波函数的局域化过程中频率在太赫兹区域变化的布洛赫振荡（电子和空穴波包的相干振荡现象）的新行为。我通过电场找到了它。

项目成果

Pump-energy dependence of usual and unusual Bloch oscillations in a GaAs/AlAs superlattice

GaAs/AlAs 超晶格中常见和异常布洛赫振荡的泵浦能量依赖性

• 发表时间: 2009
• 作者: T.Hasegawa; K.Mizoguchi;M.Nakayama
• 通讯作者: M.Nakayama

Transformation process from quantum beats of miniband excitons to Bloch oscillations in a GaAs/AlAs superlattice under applied electric fields

外加电场下 GaAs/AlAs 超晶格中微带激子量子拍向布洛赫振荡的转变过程

• 发表时间: 2007
• 作者: T.Hasegawa

Photocurrent bistability in a GaAs/Al_xGa_1-_xAs superlattice under resonant-coupling conditions of Wannier-Stark localization states

Wannier-Stark 局域态谐振耦合条件下 GaAs/Al_xGa_1-_xAs 超晶格中的光电流双稳态

• 发表时间: 2007
• 作者: T.Hasegawa

GaAs/AlAs超格子におけるミニバンド状態励起子量子ビートからブロッホ振動への移行過程

GaAs/AlAs 超晶格中微带态激子量子拍动到布洛赫振荡的跃迁过程

• 发表时间: 2007
• 作者: 長谷川尊之; 溝口幸司; 中山正昭
• 通讯作者: 中山正昭

Interactions between coherent optical phonons and excitonic quantum beats in GaAs/AlAs multiple quantum wells strategy for enhancement of terahertz radiation from coherent optical phonons

GaAs/AlAs 多量子阱策略中相干光学声子与激子量子拍之间的相互作用，用于增强相干光学声子的太赫兹辐射

• 发表时间: 2008
• 作者: M.Nakayama;K.Mizoguchi
• 通讯作者: K.Mizoguchi