論文の概要: Dual role of longitudinal optical phonons for generation of coherent oscillations in gallium arsenide under optical pumping
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2405.07159v1
- Date: Sun, 12 May 2024 04:43:46 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-05-14 18:08:19.410173
- Title: Dual role of longitudinal optical phonons for generation of coherent oscillations in gallium arsenide under optical pumping
- Title（参考訳）: 光ポンピングによるヒ素ガリウムのコヒーレント振動発生における縦型光フォノンの役割
- Authors: Itsuki Takagi, Yuma Konno, Yosuke Kayanuma, Kazutaka G. Nakamura,
- Abstract要約: ヒ化ガリウム(GaAs)における超高速赤外ポンプパルスによるコヒーレント長手光(LO)フォノンとLO-フォノンプラズモン結合(LOPC)モードの生成ダイナミクスの新規かつ簡便な図形を示す。
LOフォノンは、GaAsの励起状態にある光励起電子によって形成されるプラズモンと顕著に結合している。
この結合は、励起状態におけるLOPCモードのコヒーレント振動をもたらす。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: We present a novel and simple picture of the generation dynamics of coherent longitudinal optical (LO) phonons and LO-phonon-plasmon-coupled (LOPC) modes by the ultrafast infrared pump-pulses in gallium arsenide (GaAs) employing the low-temperature approximation. LO phonons exhibit a pronounced coupling with plasmons formed by the optically excited electrons in the excited states of GaAs. This coupling results in the coherent oscillation of the LOPC modes in the excited states. The pump pulse also induces stimulated Raman scattering, which generates the coherent LO-phonon oscillation in the ground state. This picture is incorporated into a simplified model, and the time evolution of the density operator is calculated using the Lindblad-type quantum master equation. The theoretical results explain well the reported experimental results on the coherent oscillation of LO phonons and LOPC modes observed through transient reflection measurements. Above all, our model provides a natural reason for the simultaneous manifestation of the LO phonons and the LOPC modes.
- Abstract（参考訳）: 低温近似を用いたガリウム(GaAs)の超高速赤外ポンプパルスによるコヒーレント長手光(LO)フォノンとLO-フォノンプラズモンカップリング(LOPC)モードの生成ダイナミクスの新規かつ簡便な図式を示す。
LOフォノンは、GaAsの励起状態にある光励起電子によって形成されるプラズモンと顕著に結合している。
この結合は、励起状態におけるLOPCモードのコヒーレント振動をもたらす。
ポンプパルスはまた、刺激されたラマン散乱を誘導し、基底状態でコヒーレントなLOフォノン振動を発生させる。
この図は単純化されたモデルに組み込まれ、密度演算子の時間発展はリンドブラッド型量子マスター方程式を用いて計算される。
理論的な結果は、過渡反射測定により観測されたLOフォノンとLOPCモードのコヒーレント振動に関する報告実験結果をよく説明できる。
さらに,我々のモデルは,LOフォノンとLOPCモードの同時出現の自然な理由を提供する。
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