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초단 펄스 레이저에 여기 된 특이한 공명 형상을 이론적으로 해명- 반도체의 폴라로닉 준입자 생성 모델의 검증-

2017/01/10

 쓰쿠바대학 수리물질계 히노 겐이치(日野健一) 교수, 하세 무네아키(長谷宗明), 수리물질과학연구과 대학원 와타나베 요헤이(渡辺陽平, D2)씨, 계산과학 연구센터 마에시마 노부야(前島展也) 강사는 반도체에 고강도 초단 펄스 레이저를 쪼인 직후 순간적으로 발현・소실되는 특이한 파노 공명현상을 이론적으로 해명하는데 성공하였습니다.
 이전 실험에서는 이 과도적 파노 공명이 펄스로 인해 고밀도로 여기 된 캐리어와 종광학(縦光学) 포논이 강하게 결합한 것이며, 두 모드의 복합 양자 상태인 폴라로닉 준입자가 일시적으로 형성된 흔적이라는 가설이 제창되어 왔습니다. 본 연구에서는 이 모델을 이론적으로 정형화하여 그 타당성을 검증하였습니다. 또한 파노공명 특유의 비대칭적인 스펙트럼 형상이 Si와 같은 비(非) 극성 반도체에서만 관측되었으며, GaAs와 같은 극성 반도체에서는 관측되지 않는다는 실험 결과를 최초로 재현하였으며, 그 물리적 원인을 해명하였습니다.

게재논문

【제목】 Polaronic-Quasiparticle Picture for Generation Dynamics of Coherent Phonons in Semiconductors:Transient and Non-Linear Fano Resonance
【저자명】 Yohei Watanabe, Ken-ichi Hino, Muneaki Hase, Nobuya Maeshima
【게재지】 Physical Review B
DOI: 10.1103/PhysRevB.95.014301

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