フェルミ原子ガスを通して見えて来た室温超伝導の姿 (特集 もし『室温』での超電導材料が実用化されたら?)

Shinichirou Satou, 隆男 大音

窒化ガリウム(GaN)半導体に不純物として導入（ドープ）された希土類イオンは、室温でも安定して線幅の狭い発光を示し、電子デバイス化して電気的に制御することもできる上、14種類ある希土類を選択することで光通信波長を含めたさまざまな波長の光を発生できる。したがって、GaNにドープされた希土類イオンは、室温・電気制御・光通信波長帯のすべてを満たす単一光子源のポテンシャルを有しているといえる。しかしながら、希土類イオンの4f殻内発光遷移の自発放出レートはMHz程度であり、他の単一光子源（量子ドット等）と比して劣るという課題がある。本研究では、希土類ドープGaN単一光子源の開発に向け、フォトニック結晶共振器への組み込みによる希土類イオンの発光強度増強を実証した。

正仁 上田

明 古澤

張 紀久夫

Hiroshi Hasegawa, Nobuharu Yoshimoto

Gutzwillerトレース和公式の右辺における周期軌道和において、primitive periodic orbit(番号jで区別)の作用量子化条件S_j(E_m)=(2πm-α_j)h m=1,2,… (1)が場合によって根拠のない半古典的量子準位を与えることをBerryが指摘し、例えば長方形ビリアードの場合S_j=hkL_j(L_j:jth ppoのビリアード1周の長さ)から定まる'量子準位'が如何に根拠のないものであるかをトレース和の数値計算結果によって具体的に示した。一般に非可積分系の分離的周期軌道が安定な場合(リアプノフ数=0)、(1)が量子化条件になり得るものであるかどうか、多くの人が肯定的に論じていることもあり、この問題はすっきり解決されていない。磁場中水素原子においては、イオン化端付近に現れる準ランダウ共鳴が頂度この場合に相当している。もし(1)が一般的に根拠のないものであれば、これまで実験・理論両面から間違いのない結果とされてきた準ランダウ共鳴の解釈にも影響を与えかねない。このことに関する考察および数値計算によるテストの試みについて報告する。

Kenji Ohmori

図1に示すように、二原子分子がレーザーパル スに照射され上位の電子状態に励起される場合 を考える。もし、レーザーパルスの時間幅が分 子の古典的な振動周期(通常サブピコ秒のオー ダー；ピコ＝10 -12 )よりも短ければ、複数の振 動固有状態(原子の定在波)が一度に励起され 干渉する。その結果、強め合う場所に波束と呼 ばれる局在した原子波が発生し、結合軸上を行 ったり来たりする状態ができる。このとき、波 束を構成する定在波の振幅(揺れ幅)と位相(揺 れのタイミング)には、レーザー電場の振幅と 位相が転写されるので、それらを制御すれば波 束を制御することができる。 1980年代半ば、2波長のレーザー光の相対位 相や、2発のフェムト秒レーザーパルス(フェム ト＝10 -15 )のタイミングを調節することによっ て、分子の光解離を制御する理論シミュレーシ ョンの結果が相次いで発表された