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授業科目名
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担当教員
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光電子量子機能特論
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石川 陽／酒井 優／東海林 篤
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時間割番号
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単位数
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コース
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履修年次
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期別
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曜日
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時限
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| PTB706 | 2 | (未登録) | 1 | 前期 | 火 | II | ||||||||
| ［概要と目標］ | ||||||||||||||
| [Advanced Quantum Science of Light and Matter] In this course, we explain: (1) theory on the interaction between light and nano materials and optical response of nano materials; (2) optical properties in interaction between light and nanosized materials; (3) optical responses in a semiconductor microstructure on the interaction through a radiation field performed by the coherent transition radiation function. In order to realize innovative nanodevices, it is essential to understand and apply those new aspects of interaction between light and matter. 次世代の量子電子工学において革新的ナノデバイスの実現には、光と物質の相互作用に関する新しい側面を理解し応用することが不可欠である。そこで、光とナノ物質との相互作用およびナノ物質の光学応答を記述する理論とその具体的な物理現象への応用、ナノサイズの物質やそれらが周期的あるいはランダムに配列した物質系と光波の相互作用、さらに、空間的コヒーレントに広がった遷移の波動関数が行う輻射場を介した相互作用に着目した半導体量子井戸など半導体微小構造体における光学応答について解説する。 |
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| [到達目標] | ||||||||||||||
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1. to understand optical response of nano materials 2. to understand interaction between light and nanosized materials. 3. to understand longwave approximation and limitation of that, and transition probability of nano-scale materials. ・光とナノ物質の相互作用、ナノ物質の光学応答に関する基本事項を説明できること。 ・フォトニック結晶、光局在、プラズモニクスなどの背景にある光物理を説明できること。 ・長波長近似とその適応限界、および遷移の波動関数と光の波長が同程度の場合の遷移確率について説明できること。 |
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| ［必要知識・準備］ | ||||||||||||||
| Electromagnetics, quantum mechanics, and optics. 電磁気学、量子力学、半導体バンド構造などの固体物性の知識 |
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| ［評価基準］ | ||||||||||||||
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| ［教科書］ | ||||||||||||||
| (未登録) | ||||||||||||||
| ［参考書］ | ||||||||||||||
| ［講義項目］ | ||||||||||||||
| ※講義は石川、酒井、東海林がオムニバス形式で実施する。 ※講義は対面で行う。 1. Classical theory of optical response (A. Ishikawa) 2. Semiclassical theory of optical response (A. Ishikawa) 3. Nonlocal response theory (A. Ishikawa) 4. Nonlocal response theory (A. Ishikawa) 5. Applications (A. Ishikawa) 6. Optical pulse propagation in exciton resonant region (M. Sakai) 7. Development of enhanced SNOM (M. Sakai) 8. Light localization in GaN nanocolumns (M. Sakai) 9. Random laser (M. Sakai) 10. WGM laser in GaN microdisk (M. Sakai) 11. Exciton polariton (A. Syouji) 12. Confined exciton (A. Syouji) 13. Longwave approximation (A. Syouji) 14. Exciton creation and annihilation (A. Syouji) 15. Radiation correction of confined exciton (A. Syouji) 光とナノ物質の相互作用とナノ物質の光学応答。（石川） フォトニック結晶中の電磁波の伝搬とその特徴、ランダム系における光のアンダーソン局在、プラズモニクス、及びそれらの応用。（酒井） バルク半導体における励起子ポラリトンと半導体量子井戸における励起子閉じ込めによる吸収スペクトルの違い。輻射場を介した多重量子井戸間の相互作用と単一量子井戸の自己相互作用としての輻射補正。（東海林） |
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| ［前年度授業に対する改善要望等への対応］ | ||||||||||||||
| 前年度非開講科目につき該当しない | ||||||||||||||