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초단 펄스 레이저에 여기된 특이한 공명형상을 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, 계산과학연구센터 마에시마 노부야(前島展也) 강사는 반도체에 고강도 초단 펄스 레이저를 쪼인 직후 순간적으로 발현・소실되는 특이한 파노 공명현상을 이론적으로 해명하는 데 성공하였습니다.
 이전 실험에서는 이 과도적 파노공명이 펄스로 인해 고밀도로 여기된 캐리어와 종광학(縦光学) 포논이 강하게 결합한 것이며, 두 모드의 복합양자상태인 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 실험결과를 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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