Проект направлен на экспериментальное исследование фундаментальных процессов экситон-экситонного и экситон-электронного взаимодействия в модельных системах, представляющих собой высококачественные полупроводниковые гетероструктуруы с квантовыми ямами. Нелинейность оптического отклика в экситонной области спектра, важная для многих практических применений, в первую очередь определяется именно этими процессами. Задачей предлагаемого исследования является изучение экситонных нелинейностей, проявляющихся при относительно слабых оптических накачках. Проект базируется на использовании высококачественных структур с минимальной величиной неоднородного уширения экситонных переходов. Подавление неоднородного уширения делает возможным аккуратное исследование динамики экситонного рассеяния по изменению формы и положения экситонных линий в спектрах отражения при увеличении плотности оптической накачки. В проекте планируется произвести прецизионное изучение поведения спектрального контура экситонных линий при дополнительной подсветке монохроматическим излучением с варьируемой длиной волны. Это позволит изучить зависимость спектральной ширины, положения и интенсивности экситонных линий от мощности подсветки, ее спектрального состава и от температуры образца. Изменение температуры позволит установить роль рассеяния экситонов на тепловых фононах. Результаты стационарных спектроскопических измерений будут дополнены прямым изучением динамики экситонного рассеяния с использованием импульсных экспериментов типа накачки-зондирования, в которых спектры отражения от исследуемой структуры будут регистрироваться как функция задержки импульсов зондирования по отношению к импульсам накачки. Сочетание импульсного метода накачки-зондирования с описанным выше методом прямого определения параметров экситонных состояний по анализу спектра отражения до настоящего момента никем не применялось. Результатами исследования будут экспериментально определенные параметры процессов, приводящих к экситонной нелинейности в исследуемых высококачественных структурах. Значения этих параметров важны для разработки приборов, использующих экситон-поляритонную нелинейность.
