量子点与石墨烯纳米盘之间的偶极 - 偶极相互作用
介观与纳米尺度物理
2015-06-11 v1 材料科学
量子物理
摘要
我们在理论上研究了一个由嵌入非线性光子晶体中的量子点和石墨烯纳米盘组成的混合系统中的偶极 - 偶极相互作用和能量转移。在我们的模型中，施加探测激光场以测量量子点与石墨烯纳米盘之间的能量转移，同时利用控制场操纵能量转移过程。这些场在量子点中产生激子，在石墨烯纳米盘中产生表面等离激元极化激元，二者通过偶极 - 偶极相互作用发生耦合。在此，非线性光子晶体充当量子点的可调谐光子库，用于控制能量转移。我们发现，由于偶极 - 偶极相互作用的存在产生了两个缀饰激子，量子点中的功率吸收谱呈现出两个峰。石墨烯纳米盘的能量转移率谱也因吸收这两个缀饰激子而具有两个峰。此外，通过对光子晶体施加泵浦激光或调节偶极 - 偶极相互作用的强度，可以实现量子点与石墨烯纳米盘之间能量转移的开启和关闭。我们表明，通过改变纳米盘中石墨烯单层的数量或量子点与石墨烯之间的间距，可以修改能量转移率谱中峰的强度和频率。我们的结果在定性上与现有实验一致。我们系统的原理可用于制造纳米生物传感器、光学纳米开关和能量转移器件。
引用
@article{arxiv.1210.2736,
title = {Dipole-dipole interaction between a quantum dot and graphene nanodisk},
author = {Joel D. Cox and Mahi R. Singh and Godfrey Gumbs and Miguel. A. Antón and Fernando Carreño},
journal= {arXiv preprint arXiv:1210.2736},
year = {2015}
}