アンダーソンのローカリゼーション遷移に近い光の静的および動的輸送

Andersonの光の局在とは、複数の散乱波の干渉による散乱媒体における波輸送の阻害を指します。自由電子レーザーをパルス放射の調整可能な供給源として使用して、ランダムに詰められたゲルマニウム（GE）ミクロンサイズの粒子のスラブに波長依存性骨折光学輸送測定値を提示します。屈折率が高いため、吸収が低いため、GEおよび同様の半導体は、アンダーソンの光の局在を研究するための優れたシステムです。サンプルを完全に特徴付けるために、総拡散伝達、総びまん性反射、コヒーレント伝達、時間分解スペックル干渉法など、いくつかの相補的な光学技術を採用しました。このようにして、散乱（l（s））と輸送（l）平均自由経路、吸収係数（アルファ）、拡散定数（d）、およびエネルギー輸送速度（v（e））を取得しました。これらの測定値は、散布断面と吸収係数を同じサンプルで変化させることができるように、中層波長の関数として行われています。GEサンプルは、ローカリゼーション遷移に近い（KL（s）約3）がありますが、それでもそれ以上であることがわかりました。L（S）とLの測定値は、局在遷移の近接性での干渉によりLが繰り返されることを示唆しています。また、サンプルでは拡散定数が約7Lよりも薄くなることが大幅に減少することがわかりました。

Anderson localization of light refers to an inhibition of wave transport in scattering media due to the interference of multiple scattered waves. We present wavelength dependent midinfrared optical transport measurements in slabs of randomly packed germanium (Ge) micron-sized particles, using a free electron laser as a tunable source of pulsed radiation. Because of their high refractive index and low absorption, Ge and similar semiconductors are excellent systems to study Anderson localization of light. To characterize the samples fully, we have employed several complementary optical techniques: total diffuse transmission, total diffuse reflection, coherent transmission, and time-resolved speckle interferometry. In this way we obtained the scattering (l(s)) and transport (l) mean free paths, the absorption coefficient (alpha), the diffusion constant (D), and the energy transport velocity (v(e)). These measurements have been made as a function of midinfrared wavelength, so that the scattering cross section and absorption coefficients can be varied in the same samples. We found that the Ge samples are close (kl(s) approximately 3) to the localization transition, but still above it. Our measurements of l(s) and l suggest that l is renormalized due to interference at the proximity of the localization transition. We also found that the diffusion constant is significantly reduced in samples thinner than approximately 7l.