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ドレスト光子 ―光・物質融合工学の原理―
大津 元一(著)
内容紹介
近接場光=ドレスト光子の第一人者による教科書。ナノ寸法領域での光技術の原理と応用を解説。大川出版賞受賞。〔内容〕ドレスト光子の描像/エネルギー移動と緩和/フォノンとの結合/デバイス/加工/エネルギー変換/他
編集部から
情報・通信分野に関する優れた図書「大川出版賞」(第24回・2015年度)を受賞いたしました!
目次
1.ドレスト光子とは何か
1.1従来の光との比較
1.2ドレスト光子の関与する相互作用
1.3ナノ物質の間のエネルギー移動
1.4さらなる結合がもたらす新しい現象
2.ドレスト光子の描像
2.1物質エネルギーの衣をまとった仮想光子
2.2ドレスト光子の空間的広がり
2.2.1ナノ寸法の副系に働く有効相互作用
2.2.2寸法依存共鳴と階層性
3.ドレスト光子によるエネルギー移動と緩和
3.1二つのエネルギー準位に起因する結合状態
3.2ドレスト光子デバイスの概念
3.2.1二つの量子ドットを用いたドレスト光子デバイス
3.2.2三つの量子ドットを用いたドレスト光子デバイス
4.ドレスト光子とフォノンとの結合
4.1分子の解離現象と新しい理論モデルの必要性
4.1.1ドレスト光子による分子の特異な解離現象
4.1.2プローブの中の格子振動
4.2ハミルトニアンの変換
4.2.1ユニタリ変換による対角化
4.2.2準粒子の意味
4.2.3振動の平衡位置の変位
4.3ドレスト光子の停留の機構
4.3.1停留の起こる条件
4.3.2停留する位置
4.4ドレスト光子フォノンが関与する光の吸収と放出
5.ドレスト光子によるデバイス
5.1ドレスト光子デバイスの構成と機能
5.1.1エネルギー散逸を利用するデバイス
5.1.2伝搬光との結合制御を利用するデバイス
5.2ドレスト光子デバイスの性質
5.2.1消費エネルギー
5.2.2耐タンパー性
5.2.3スキュー耐性
5.2.4エネルギー移動の自律性
6.ドレスト光子による加工
6.1ドレスト光子フォノンによる分子解離
6.1.1実験と理論との比較
6.1.2分子解離を用いた堆積
6.2ドレスト光子フォノンによるリソグラフィ
6.3ドレスト光子フォノンの自律的な消滅過程を用いた微細加工
6.3.1エッチングによる基板表面の平坦化
6.3.2堆積による基板表面の傷修復
6.3.3その他の関連する方法
7.ドレスト光子によるエネルギー変換
7.1光エネルギーから光エネルギーへの変換
7.1.1多段階励起
7.1.2非縮退励起とパルス形状計測への応用
7.2光エネルギーから電気エネルギーへの変換
7.2.1多段階励起とそのための自律的な加工
7.2.2波長選択性および関連する特性
7.3電気エネルギーから光エネルギーへの変換
7.3.1デバイスの自律的な加工
7.3.2デバイスの特性
7.3.3各種デバイスへの適用
8.ドレスト光子の空間的広がりと数理科学的取り扱い
8.1階層性
8.1.1階層メモリ
8.1.2材料依存の階層性
8.1.3階層性と局所的なエネルギー散逸
8.1.4伝搬光とドレスト光子の区別の応用
8.2電気四重極子から電気双極子への変換
8.3プローブなどの不要な技術
8.3.1ドレスト光子による相互作用の空間分布の拡大転写
8.3.2量子ドット間のエネルギー移動の空間的変調
8.4数理科学モデル
8.4.1ナノ物質の形成
8.4.2表面形状の統計的特性
9.まとめと展望
9.1まとめ
9.2今後の展望
A.多重極ハミルトニアン
B.素励起モードと励起子ポラリトン
C.射影演算子と有効相互作用演算子
C.1射影演算子
C.2有効相互作用演算子
C.3近似的な表式
C.4第2章の(2.30)の導出
D.光子の基底からポラリトンの基底への変換
E.寸法依存共鳴の式の導出
F.半導体量子ドットのエネルギー状態
F.1一粒子状態
F.2量子ドット中の電子・正孔対の状態
F.3電気双極子禁制遷移
F.3.1ドレスト光子により励起する場合
F.3.2伝搬光により励起する場合
G.密度行列演算子の量子マスター方程式の解
G.1二つの量子ドットの場合
G.2三つの量子ドットからなるXOR論理ゲートの場合
G.3三つの量子ドットからなるAND論理ゲートの場合
H.第4章中の式の導出
H.1ユニタリ変換
H.2コヒーレント状態
H.3コヒーレント状態の時間発展
H.3.1フォノンの場の励起確率
H.3.2フォノンの数の揺らぎ
H.3.3不純物を含まない一次元格子の場合の固有値
H.4DPとフォノンが相互作用していない場合のハミルトニアンの対角化
H.5原子の変位の期待値
参考文献
索引
























