論文の概要: Optical response of a topological-insulator--quantum-dot hybrid
interacting with a probe electric field
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2007.06145v1
- Date: Mon, 13 Jul 2020 01:24:53 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-05-10 04:44:10.184736
- Title: Optical response of a topological-insulator--quantum-dot hybrid
interacting with a probe electric field
- Title（参考訳）: プローブ電場と相互作用するトポロジカル絶縁体-量子ドットハイブリッドの光学応答
- Authors: L. A. Castro-Enriquez, L. F. Quezada, and A. Mart\'in-Ruiz
- Abstract要約: 応用電界下でのトポロジカル絶縁体ナノ粒子と量子ドットとの相互作用について検討した。
光吸収スペクトルは、電場の偏光に強く依存する線状のファノ共鳴を示す。
また, Cr$_2$O$_3$などの非トポロジカル磁気材料にも適用可能である。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: We study the interaction between a topological insulator nanoparticle and a
quantum dot subject to an applied electric field. The electromagnetic response
of the topological insulator is derived from axion electrodynamics in the
quasistatic approximation. Localized modes are quantized in terms of dipolar
bosonic modes, which couples dipolarly to the quantum dot. Hence, we treat the
hybrid as a two-level system interacting with a single bosonic mode, where the
coupling strength encodes the information concerning the nontrivial topology of
the nanoparticle. The interaction of the hybrid with the environment is
implemented through the coupling with a continuum reservoir of radiative output
modes and a reservoir of phonon modes. In particular, we use the method of
Zubarev's Green functions to derive an expression for the optical absorption
spectrum of the system. We apply our results to a realistic system which
consists of a topological insulator nanoparticle made of TlBiSe$_{2}$
interacting with a cadmium selenide quantum dot, both immersed in a polymer
layer such as poly(methyl methacrylate). The optical absorption spectrum
exhibits Fano resonances with a line shape that strongly depends on the
polarization of the electric field as well as on the topological
magnetoelectric polarizability $\theta$. Our results and methods can also be
applied to nontopological magnetoelectric materials such as Cr$_{2}$O$_{3}$.
- Abstract（参考訳）: 応用電界下でのトポロジカル絶縁体ナノ粒子と量子ドットとの相互作用について検討した。
位相絶縁体の電磁応答は準静的近似における軸電磁気学から導かれる。
局在モードは、量子ドットと双極的に結合する双極子ボソニックモードによって量子化される。
そこで,このハイブリッドを1つのボソニックモードと相互作用する2レベルシステムとして扱い,結合強度はナノ粒子の非自明なトポロジーに関する情報を符号化する。
このハイブリッドと環境との相互作用は、放射出力モードの連続体貯水池とフォノンモードの貯水池とのカップリングによって実現される。
特に、スバレフの緑色関数の手法を用いて、系の光吸収スペクトルの表現を導出する。
本研究は, ポリメタクリレートメチルなどの高分子層に浸漬したセレン化カドミウム量子ドットと相互作用する, tlbise$_{2}$からなるトポロジカル絶縁体ナノ粒子からなる現実的なシステムに適用する。
光吸収スペクトルは、電界の偏光と位相的磁気電偏光性$\theta$ に強く依存する線状のファノ共鳴を示す。
この結果と手法は、cr$_{2}$o$_{3}$のような非トポロジーな磁力材料にも適用できる。
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