論文の概要: Strong Coupling of Two-Dimensional Excitons and Plasmonic Photonic Crystals: Microscopic Theory Reveals Triplet Spectra

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2309.09673v1
• Date: Mon, 18 Sep 2023 11:25:09 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-09-19 13:49:44.991698
• Title: Strong Coupling of Two-Dimensional Excitons and Plasmonic Photonic Crystals: Microscopic Theory Reveals Triplet Spectra
• Title（参考訳）: 2次元励起子とプラズモニックフォトニック結晶の強い結合:顕微鏡理論によるトリプルトスペクトルの研究
• Authors: Lara Greten, Robert Salzwedel, Tobias G\"ode, David Greten, Stephanie Reich, Stephen Hughes, Malte Selig, and Andreas Knorr
• Abstract要約: TMDC-PCハイブリッドは, 準粒子を形成するエキシトンとプラズモンの強い結合限界, いわゆるプレクシトンに到達できることを示す。 混合状態に加えて、プラズモニック近接場との結合が著しく小さく、遠方場に直接放出される残余の励起モードが見つかる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.4301978502437472
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Monolayers of transition metal dichalcogenides (TMDC) are direct-gap semiconductors with strong light-matter interactions featuring tightly bound excitons, while plasmonic crystals (PCs), consisting of metal nanoparticles that act as meta-atoms, exhibit collective plasmon modes and allow one to tailor electric fields on the nanoscale. Recent experiments show that TMDC-PC hybrids can reach the strong-coupling limit between excitons and plasmons forming new quasiparticles, so-called plexcitons. To describe this coupling theoretically, we develop a self-consistent Maxwell-Bloch theory for TMDC-PC hybrid structures, which allows us to compute the scattered light in the near- and far-field explicitly and provide guidance for experimental studies. Our calculations reveal a spectral splitting signature of strong coupling of more than $100\,$meV in gold-MoSe$_2$ structures with $30\,$nm nanoparticles, manifesting in a hybridization of exciton and plasmon into two effective plexcitonic bands. In addition to the hybridized states, we find a remaining excitonic mode with significantly smaller coupling to the plasmonic near-field, emitting directly into the far-field. Thus, hybrid spectra in the strong coupling regime can contain three emission peaks.
• Abstract（参考訳）: 遷移金属ジカルコゲナイド(tmdc)の単分子層は強い光・物質相互作用を持つ直接ギャップ半導体であり、一方プラズモニック結晶(pcs)はメタ原子として働く金属ナノ粒子で構成され、集団プラズモンモードを示し、ナノスケール上で電場を調整できる。 近年の研究では、TMDC-PCハイブリッドはエキシトンとプラズモンの強い結合限界に達し、新しい準粒子、いわゆるプレクシトンを形成することが示されている。 この結合を理論的に記述するために、TMDC-PCハイブリッド構造に対する自己整合Maxwell-Bloch理論を開発し、近距離場における散乱光を明示的に計算し、実験的研究のためのガイダンスを提供する。 以上の結果から,エキシトンとプラズモンの2つの有効複子帯へのハイブリダイゼーションにおいて,金-mose$_2$構造と30-,$nmナノ粒子との強い結合のスペクトル分割シグネチャが明らかとなった。 混合状態に加えて、プラズモニック近接場との結合が著しく小さく、遠方場に直接放出される残余の励起モードが見つかる。 したがって、強い結合状態のハイブリッドスペクトルは3つの放出ピークを含むことができる。

関連論文リスト

• Microscopic theory for a minimal oscillator model of exciton-plasmon coupling in hybrids of 2d semiconductors and metal nanoparticles [0.0]
  本研究では,2次元励起子からなるハイブリッドにおける励起子-プラズモン相互作用に特化して設計された結合振動子モデルを提案する。 本研究は,空間分散の重要性,すなわちTMDC励起体の非局在性に注目した。 プラズモンとモーメントダークエキシトンの間には強い結合が見られ、弱い結合の明るいエキシトンはスペクトルの3番目のピークとして現れる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-10-22T08:21:59Z)
• Feshbach resonances of composite charge carrier states in atomically thin semiconductor heterostructures [0.0]
  トンネルにより誘導される層ハイブリッド化は、原子性半導体における2つの異なるFeshbach共鳴のクラスを発生させる可能性がある。 顕微鏡散乱理論に基づいて、これらの2種類のフェシュバッハ共鳴は、電子と短寿命の層内相互作用と長寿命の層間励起子を調整できることを示した。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-10-12T21:33:11Z)
• Multimode Ultrastrong Coupling in Three-Dimensional Photonic-Crystal Cavities [36.212701687134064]
  1次元フォトニック結晶空洞は横面に均一な空間分布を持つ。 製作の課題は、3D-PCCにおける強結合の達成を妨げている。 テラヘルツ周波数3D-PCCにおける多モード超強結合の実現について報告する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-08-23T21:14:01Z)
• Spatial Exciton Localization at Interfaces of Metal Nanoparticles and Atomically Thin Semiconductors [0.0]
  金属ナノ粒子からなるナノ構造と遷移金属ジアルコゲナイドの単層構造との相互作用を解析的に研究した。 複合系では,プラズモン誘発電位における衣服の励起子の中心-質量運動を制御できる有効固有値方程式を同定する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-05-18T16:37:37Z)
• Donor-Acceptor Pairs in Wide-Bandgap Semiconductors for Quantum Technology Applications [38.9306189220547]
  ダイヤモンドおよび炭化ケイ素(SiC)の様々な点欠陥によって形成されるドナー・アクセプター対(DAP)の電子構造と相互作用について検討する。 地盤と励起状態の偏極性の違いは、ダイヤモンドおよびSiC中のいくつかのDAPに対して異常に大きな電気双極子モーメントをもたらすことを示す。 我々は、選択された置換原子の放射寿命と発光スペクトルを予測し、ダイヤモンド中のB-N対は大きな電子-フォノンカップリングにより制御が難しいが、SiC中のDAP、特にAl-N対は、長距離光制御可能な相互作用を実現するのに適した候補であることを示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-05-09T22:45:13Z)
• Higher-order topological Peierls insulator in a two-dimensional atom-cavity system [58.720142291102135]
  我々は、光子を介する相互作用が原子基底状態におけるプラケット配位結合パターンをいかに生み出すかを示す。 このパターンは2Dの非自明なトポロジカルギャップを開き、高次トポロジカル位相ホストコーナー状態をもたらす。 我々の研究は、原子量子シミュレータがいかにして、新しい強相関な位相現象を研究することができるかを示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-05-05T10:25:14Z)
• Tuning long-range fermion-mediated interactions in cold-atom quantum simulators [68.8204255655161]
  コールド原子量子シミュレータにおける工学的な長距離相互作用は、エキゾチックな量子多体挙動を引き起こす。 そこで本研究では,現在実験プラットフォームで利用可能ないくつかのチューニングノブを提案する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-03-31T13:32:12Z)
• Nearly-Resonant Crystalline-Phononic Coupling in Quantum Spin Liquid Candidate CsYbSe$_2$ [48.30279211143264]
  最近同定された量子スピン液体(QSL)候補であるCsYbSe$$は、強い結晶電界励起を示す。 我々はラマン分光法によりフォノンモードとCEFモードを同定し、強いCEF-フォノン混合を観測し、振動バウンド状態となる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-11-06T17:00:34Z)
• Tunable Plasmonic Ultrastrong Coupling: Emulating Dicke Physics at Room Temperature [1.0283067658828193]
  フォトニック場と協調的に相互作用するN二層原子の系は、相互作用強度 N0.5 の場に結合した単一の巨大原子として記述することができる。 ここでは、標準的な光-物質相互作用のパラダイムを超えて結合を拡張し、N個のメタ原子を持つテラヘルツ準曲面におけるディックの協調性をエミュレートする。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-08-05T10:04:00Z)
• Deterministic single-atom source of quasi-superradiant $N$-photon pulses [62.997667081978825]
  スキームは、励起状態の超微細分裂よりもはるかに大きく、原子遷移から切り離されたレーザーと空洞場で動作する。 これにより、基底超微粒子レベルの全角運動量によって決定される集合スピンを持つ、単純で空洞を損傷したTavis-Cummingsモデルへのダイナミクスの還元が可能となる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-12-01T03:55:27Z)
• Bandgap Control in Two-Dimensional Semiconductors via Coherent Doping of Plasmonic Hot Electrons [16.473409196165278]
  2次元(2D)半導体において、格子をプラズモンホット電子とコヒーレントにドーピングすることで、広範に調整可能なバンドギャップ(室温で650 meVまで再正規化)を初めて示す。 本研究は,2次元半導体の光応答を設計し,光電子デバイスと光電子デバイスの設計と最適化の柔軟性を高めるために,革新的な有効手段を提供する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-03-08T01:10:11Z)

関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。

指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。