論文の概要: Optical Properties of Concentric Nanorings of Quantum Emitters

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2301.07756v1
• Date: Wed, 18 Jan 2023 19:45:06 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-01-20 16:10:19.713157
• Title: Optical Properties of Concentric Nanorings of Quantum Emitters
• Title（参考訳）: 量子エミッタの同心性ナノリングの光学特性
• Authors: Verena Scheil, Raphael Holzinger, Maria Moreno-Cardoner, Helmut Ritsch
• Abstract要約: サブ波長空間の双極子結合量子エミッタのリングは、1次元の鎖やランダムなエミッタの集まりと比較して、異常な光学特性を持つ。 1つは、光学共振器に類似した極端にラジアンな集団固有モデムの出現である。 これにより、3つの環全てから重要な寄与を持つ集合励起が、効率的で高速な結合間輸送のための重要な要素となる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: A ring of sub-wavelength spaced dipole-coupled quantum emitters features extraordinary optical properties when compared to a one-dimensional chain or a random collection of emitters. One finds the emergence of extremely subradiant collective eigenmodes similar to an optical resonator, which feature strong 3D sub-wavelength field confinement. Motivated by structures commonly appearing in natural light harvesting complexes, we extend these studies to stacked concentric multi-ring geometries. We predict that double rings allow to engineer significantly darker and better confined collective excitation states over a broader energy band compared to the single ring case. These potentially enhance weak field absorption and low loss excitation energy transport. For the specific geometry of the three rings appearing in the natural LH2 antenna we show that the coupling between the lower double ring structure and the higher energy blue shifted single ring is very close to a critical value for the actual size of the molecule. This creates collective excitations with significant contributions from all three rings as a vital ingredient for efficient and fast coherent inter-ring transport. Such a geometry thus should prove useful for the design of sub-wavelength weak field antennas.
• Abstract（参考訳）: サブ波長空間の双極子結合量子エミッタのリングは、1次元の鎖やランダムなエミッタの集まりと比較して、異常な光学特性を持つ。 強い3次元サブ波長の磁場閉じ込めを特徴とする光共振器と同様、極端にラジアントな集団固有モードが出現する。 自然光収穫複合体によく見られる構造に動機づけられ、これらの研究を同心多環ジオメトリーの積み重ねに拡張した。 二重環は、単一環の場合と比較してより広いエネルギーバンド上で、より暗く、より密集した集団励起状態を構築することができると予測する。 これにより弱磁場吸収と低損失励起エネルギー輸送が促進される。 自然のlh2アンテナに現れる3つの環の特定の形状について、下部の二重環構造と高エネルギーの青色シフト単環との結合は、分子の実際のサイズにとって非常に重要な値であることを示す。 これにより、3つの環全てから重要な寄与を持つ集合励起が、効率的で高速な結合間輸送のための重要な要素となる。 このような形状はサブ波長の弱磁場アンテナの設計に有用であることが証明される。

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