جفت شدگی ترتیبی در نانوذرات سه مولفه ای پلاسمون- اکسایتون – پلاسمون

نویسندگان

1 گروه فیزیک، دانشکده علوم پایه ، دانشگاه قم، قم

2 گروه فیزیک، دانشکده علوم پایه ، دانشگاه قم، قم

3 گروه فیزیک، دانشکده علوم پایه ، دانشگاه قم، قم

doi
10.47176/ijpr.25.4.72136
چکیده

در این پژوهش، با بهره‌گیری از روش شبیه‌سازی تفاضل محدود در حوزه زمان (FDTD)، پاسخ اپتیکی ساختارهای آمیختۀ پلاسمون–اکسایتون–پلاسمون (PEP) شامل نانوذرات فلزی قرصی‌ از جنس نقره و طلا، به‌همراه اکسایتون­های مولکولی از جنس رنگدانه­های سیانین با انباشت J مورد بررسی قرار گرفت. در گام نخست، طیف‌های خاموشی اجزای منفرد فلزی و مولکول­های رنگدانه­­ای به‌طور جداگانه تحلیل شد تا ویژگی‌های تشدید ذاتی هر یک از اجزا شناسایی گردد. در ادامه، تاثیر تغییر پارامترهای ساختاری بر جفت‌شدگی بین آن­ها مورد ارزیابی قرار گرفت. طیف‌های حاصل، سه شاخۀ آمیختۀ متمایز شامل شاخۀ پایینی (L)، میانی(M)  و بالایی (U) را نمایان ساخت که نشان‌دهندۀ برهم‌کنش مولفه­های اولیۀ پلاسمونی و اکسایتونی با یکدیگر است. با دنبال کردن تغییرات بسامد واکوکی، مسیرهای جفت‌شدگی بین تشدیدهای پلاسمونی و اکسایتونی مشخص گردید. نتایج به‌وضوح نقش کلیدی اندازۀ­‌ نانوذرات و تغییرات واکوکی در شکافتگی رابی و رفتار غیرمتقاطع حالت‌های آمیخته را نشان می‌دهد. این مطالعه چارچوب جامعی برای مهندسی طیفی ساختارهای آمیختۀ PEPارائه می‌دهد و پتانسیل بالای آن‌ها را در توسعۀ دستگاه‌های نانوفوتونیکی پیشرفته، حسگرهای زیستی مبتنی بر برهم‌کنش‌های PEP را برجسته می‌سازد.