論文の概要: Integration of quantum dots at the tips of single plasmonic bipyramid nanoantennas for strong coupling at room temperature
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2511.03409v1
- Date: Wed, 05 Nov 2025 12:21:31 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-11-06 18:19:32.423168
- Title: Integration of quantum dots at the tips of single plasmonic bipyramid nanoantennas for strong coupling at room temperature
- Title（参考訳）: 単一プラズモンビピラミドナノアンテナの先端における量子ドットの統合と室温での強結合
- Authors: Kseniia Mamaeva, Hodjat Haijan, Carolyn Elliott, Hannah Killeen, Teodora Faraone, Larisa Florea, Colm Delaney, A. Louise Bradley,
- Abstract要約: 我々はQDと単一金ナノビピラミド(BPs)の室温強結合を提示する。
バイピラミドのプラズモンナノキャビティの選択は、非常に小さなモードの体積を持つ単一のホットスポットへのアクセスを提供する。
その結果,コロイドQDを用いた固体量子技術のスケーラブルなプラットフォームが示唆された。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
- Abstract: Achieving strong coupling between excitons of colloidal semiconductor quantum dots (QDs) and localized surface plasmon polaritons (LSPs) is critical for advanced room-temperature quantum emitter and sensing applications. A key challenge is to have precise control of the emitters position with respect to an individual plasmonic nanostructure. Here, we present room temperature strong coupling between QDs and a single gold nano-bipyramid (BPs). The selection of the bipyramid plasmonic nanocavity offers access to a single hotspot with a very small mode volume. The localization of QDs at a single hotspot is achieved via plasmon-triggered two-photon polymerization. This technique exploits the enhanced electric field at the BP tip to selectively polymerize a photosensitive QD-containing formulation. Room-temperature scattering spectra of a 3-QD-BP system reveal Rabi splitting of 349.3 meV and a coupling strength of 175.68 meV. The with distinct anti-crossing behavior is confirmed by simulations. This approach simplifies QD integration for strong coupling systems compared to previous methods. These results indicate a scalable platform for solid-state quantum technologies with colloidal QDs, enabling explora-tion of exciton-plasmon interactions and further advance-ment of applications in quantum optics and quantum sensing under ambient conditions.
- Abstract（参考訳）: コロイド半導体量子ドット(QD)と局在表面プラズモンポラリトン(LSP)の励起子間の強い結合は、室温量子エミッタおよびセンシング用途において重要である。
鍵となる課題は、個々のプラズモンナノ構造に対してエミッターの位置を正確に制御することである。
ここでは,QDと単一金ナノビピラミド(BP)の室温強結合について述べる。
バイピラミドのプラズモンナノキャビティの選択は、非常に小さなモードの体積を持つ単一のホットスポットへのアクセスを提供する。
単一ホットスポットにおけるQDの局在はプラズモントリガー2光子重合によって達成される。
この技術はBP先端の強化電場を利用して、感光性QDを含む定式化を選択的に重合する。
3QD-BP系の室温散乱スペクトルは、349.3 meVのラビ分裂と175.68 meVの結合強度を示す。
異なる反交差挙動はシミュレーションによって確認される。
このアプローチは、従来の方法と比較して、強い結合系に対するQD統合を単純化する。
これらの結果は、コロイドQDを用いた固体量子技術のスケーラブルなプラットフォームであり、エキシトン-プラズモン相互作用の爆発反応と、周囲条件下での量子光学および量子センシングへの応用のさらなる進歩を可能にすることを示唆している。
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