A biexciton is a bound two exciton (electron-hole pair) state, and it attracts much attention in nonlinear optical responses. The excited biexciton states, the energy of which is larger than that of the uncorrelated two excitons, are not observed in bulk materials but they can exist in quantum dots because the biexcitons are confined spatially. To date, the excited biexciton states has been reported in CdS and CdSe quantum dots in which the confinement effect is explained in "strong-confinement" case. However, they have not reported in the case of the weak-confinement regime.

In this report, the excited biexciton states in CuCl quantum dots which shows the typical properties of the weak-confinement case were measured by means of subpicosecond pump-probe spectroscopy at 77 K. The transient absorption due to the transition from the exciton to the excited biexciton state was observed on the higher energy side of the exciton resonance. The transition energy increased with decreasing the dot size. Furthermore, the result of the temporal evolution of the transient absorption supported the identification of the excited biexciton states.

Now I am researching the excited states of excitons and biexcitons in CuCl quantum dots by infrared transient absorption measurement. This time I'll also introduce my research.

励起子分子とは二つの励起子（電子―正孔対）が結合したものであり、非線形光学応答の分野で注目を集めている。励起子分子の励起状態は、相関を持たない二励起子よりも大きなエネルギーを持ち、バルク結晶中では観測されない。しかしながら、空間的閉じ込めを受ける量子ドット中において存在する。これまで、励起子分子の励起状態は閉じ込め効果が強閉じ込め系で説明されるCdSやCdSeの量子ドットにおいて報告されている。しかしながら、弱閉じ込めの領域での報告はなかった。

本研究では、サブピコ秒のポンププローブ分光法を用い、77 Kにおいて、弱閉じ込め系であるNaCl結晶中においてのCuCl量子ドット中において、励起子分子の励起状態を測定した。励起子共鳴エネルギーの高エネルギー側に、励起子から励起子分子の励起状態への遷移による過渡吸収が現れた。また、その遷移エネルギーはドットサイズの減少とともに、増加した。さらに過渡吸収の時間的変化を観測し、測定された過渡吸収が励起子から励起子分子の励起状態への遷移によるものであるという同定が裏付けられた。

現在、私は赤外誘起吸収の測定により、CuCl量子ドット中の励起子、励起子分子の励起状態を研究している。今回は私の研究報告も交えて発表する。

Michio IKEZAWA and Yasuaki MASUMOTO, Jpn. J. Appl. Phys. Vol. 36 (1997) pp. 4191-4193