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筑波大学数理物质系　日野健一教授、长谷宗明教授、数理物质科学研究科大学院　渡辺阳平(顿3)、计算科学研究センター　前岛展也讲师は、半导体シリコンに高强度超短パルスレーザーを照射した直后におけるプラズモンと縦光学フォノンの共鸣効果がもたらす特异な量子ダイナミックスと当该系におけるラビ振动の効果を理论的に予见することに成功しました。

本研究では、超短光パルスによって高密度励起されたキャリアと縦光学フォノンが结合して、过渡的な复合量子状态であるポーラロニック準粒子が形成されるというモデルを构筑しました。これに基づき、プラズモンとフォノンの両モードがエネルギー的に共鸣して强い相互作用を起こすことによって、コヒーレントフォノンの时间シグナルに特异な振动パターンが発现することを见出しました。さらに、その振幅と位相が、パルス电场の强さに対応するラビ周波数に同期して周期的に振动することを明らかにしました。



図　 当該系量子ダイナミックスにおける相互作用の模式図。フェムト秒パルスレーザーを半導体結晶に照射することで、レーザー?電子相互作用によって電子系（プラズモン、電子?正孔個別励起）が誘起される。さらに、誘起された電子系がフォノン（格子振動）と相互作用することによって、コヒーレントフォノンが励起される。

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