プローブ偏光角θを回転させると、LOとLOPCモードのコヒーレント振幅は等方的振幅(A) と異方的振幅 (B) の間の干渉 (A+B cos2θ) を示す。異方的振幅は通常のラマン選択則に従う双極子許容ラマン散乱過程に、等方的振幅は共鳴下で増強される双極子禁制ラマン散乱過程に起因する。


ラマン散乱過程はモード (LOまたはLOPC) およびプローブ波長に依存する。1.55 eVの光でE0ギャップを励起、プローブした場合、 LOPC振幅(右)は禁制の電荷密度ゆらぎに由来する大きな異方的振幅を示す。これとは対照的に、LOフォノン(左)の検出は許容な変形ポテンシャル相互作用によって支配されている。

ガリウム砒素のコヒーレント応答は、遮蔽されていないLOフォノン、およびLOフォノン・プラズモン結合(LOPC)モードの上方(L+)、下方(L-)分枝を含む。

3.1 eV光でE1ギャップをプローブした場合、n型ガリウム砒素の空乏層中のLOフォノンと、光励起され空間的に分離した正孔(電子)プラズマとの結合モードを観測した。LO-正孔およびLO-電子結合モードの等方的振幅は、異方的振幅とほぼ同等にまで減少した。これはE1ギャップの電荷密度が小さく、電荷密度ゆらぎが存在しないためである。


詳細は http://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevB.84.235202 にて。