调控相干光-物质相互作用：MoS2 单层与等离激元纳米腔耦合中强耦合与弱耦合之间的连续转变
介观与纳米尺度物理
2019-08-23 v3 光学
摘要
超紧凑纳米腔中表面等离激元与二维材料中的激子之间的强相互作用，因其在室温下实现极化激元器件的远景而广受关注。在此，我们提出 MoS2 单层中的激子与超紧凑纳米天线中高度局域化等离激元之间从弱耦合到强耦合的连续转变。该纳米天线由置于金膜上方并由介电间隔层分隔的银纳米立方组装而成。我们在具有较厚间隔层的杂化纳米腔的弱耦合区观察到光致发光增强达 1570 倍。随后通过缩减间隔层厚度，将激子与等离激元的相互作用直接推进至强耦合区。观察到室温下形成 Rabi 分裂高达 190 meV 的极化激元，这是二维材料中报道过的最大等离激元-激子 Rabi 分裂。数值计算量化了耦合强度、局域态密度与间隔层厚度之间的关系，并揭示了纳米腔中弱耦合与强耦合之间的转变。本工作的发现为间隙等离激元腔的等离激元-激子相互作用系统的可行设计提供了指导。
引用
@article{arxiv.1904.10591,
title = {Manipulating Coherent Light Matter Interaction: Continuous Transition between Strong Coupling and Weak Coupling in MoS2 Monolayer Coupled with Plasmonic Nanocavities},
author = {Songyan Hou and Xingli Wang and Landobasa Y. M. Tobing and Zhenwei Xie and Junhong Yu and Jin Zhou and Daohua Zhang and Cuong Dang and Philippe Coquet and Beng Kang Tay and Muhammad Danang Birowosuto and Edwin Hang Tong Teo and Hong Wang},
journal= {arXiv preprint arXiv:1904.10591},
year = {2019}
}