Broadband spectroscopy from THz to UV frequency region is important in order to understand the material properties of the various materials (semiconductors and the strong correlated materials). They have been extensively performed using the broadband light sources such as the synchrotron radiation. For the photoexcited state, however, there are the unavoidable restriction of the spectroscopy technique using conventional incoherent light sources for the spectral bandwidth and the time resolution. Recently, we have succeeded the generation and detection of ultrabroadband coherent pulses based on the air-plasma Photonics, which has the spectral components at the frequencies of 1-100 THz. These allow us to evaluate the transient dielectric functions in the femtoseconds time scale without a Kramers Kronig transformation. Here, I introduce the merits of the uldrabroadband time-domain spectroscopy, its methods, and my recent results in the narrowband semiconductor InSb.
半導体や強相関係の物質の基底状態の光学応答はTHz領域からUV領域まで非常に広い周波数領域に現れ、放射光などを用いた分光が広く行われている。しかし光励起による励起電子の応答はプローブ光の発生や検出技術のため、帯域や時間分解能に制約がある。 最近、我々は高強度極短光パルスで誘起する空気プラズマを用いて、1−100 THzを超える周波数帯域のコヒーレント光パルスの発生・検出を実現させた。これらはクラマースクロ＾ニッヒの関係式を用いることなく広い周波数の誘電応答の変化をピコ秒の時間スケールで追従できる。 今発表では、広帯域での時間分解分光の意味と超広帯域分光の方法、また我々がおこなったナローギャップ半導体InSbにおける光励起時間分解分光について紹介する。