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.25.4.72136چکیده
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.