未来物質領域M1コロキウム 2011年5月18日 第１発表者
神薗建太（芦田研）
芦田昌明
Pulsed Propagation of Polariton Luminescence
The optical properties of a dipole-allowed exciton are described well with the exciton-polariton (EP) concept. In this description, the radiative recombination process of photocreated excitons is regarded as a combined process of propagation to a sample surface as polaritons and subsequent conversion into photons.
However, it was studied that the polaritons can accumulate in the region, named “bottleneck.” It has already been pointed out that the spatial dependence of the EP distribution causes a forward-backward variation of the line shapes of steady-state EP luminescence from platelet samples with finite thickness.
In this letter, the authors present results on frequency- and time-resolved measurements of the EP luminescence from CuCl crystals. The Z3 exciton of CuCl has a simple electronic structure, and is a typical example of an EP system where the one-oscillator model can be applied well. To clarify the spatial effect, they examined the temporal responses of EP luminescence with the forward and the backward geometries, setting the excitation photon energy in the highly absorptive region of the Z12 exciton resonance.
ポラリトン発光のパルス伝播
双極子遷移許容な励起子の光学特性は励起子ポラリトンの概念を用いてうまく表される。この描像では、光子によって生成された励起子の輻射再結合過程は試料表面への伝播とその後の光子への変換とみなされる。
しかしながら、ポラリトンは”ボトルネック”と名付けられた領域に蓄積することが観察された。 励起子ポラリトンの分散の空間依存性は有限の膜厚を持つ板状の試料からの定常状態の励起子ポラリトン発光線形状の前方、後方での変化を引き起こすということがすでに指摘されている。
この論文の中で、著者はCuCl結晶からの励起子ポラリトン発光の周波数、時間分解測定の結果を提示します。CuClのZ3励起子は単純な電子構造を持ち、振動子モデル許容な励起子ポラリトン系の典型的な例です。その空間効果を明らかにするために、著者は前方、後方配置での励起子ポラリトン発光の時間応答を観測した。また、励起光のエネルギーは高い吸収領域であるZ12励起子共鳴に設定した。
M. Kuwata, T. Kuga, H. Akiyama, T.Hirano, and M.Matsuoka Phys. Rev. Lett. 61 1226 (1988)
F. Askary and P. Y. Yu, Phys. Rev. B 28, 6165 (1983)
C. Weisbuch and R. G. Ulbrich, in Light Scattering in Solids Ⅲ, edited by M. Cardona and G. Guntherodt, Topics in Applied Physics Vol. 51 (Springer-Verlag, Berlin, 1982), Chap. 7.