Mie-激子：理解介电纳米颗粒中的强耦合

我们从理论上分析了有机染料或过渡金属硫族化物中的激子与高折射率介电纳米颗粒的 Mie 共振发生强耦合而产生的杂化 Mie-激子光学模式。详细的解析计算表明，硅-激子核壳纳米颗粒具有丰富的光学模式，可通过纳米颗粒尺寸进行调谐，在可见光或近红外产生可与等离激元学中相媲美的大反交叉。这些模式的复杂磁-激子性质通过谱分解为 Mie 系数贡献得以理解，并辅以电与磁近场分布。在相关频率范围内，硅中的吸收损耗足够低，可在强耦合发射体-颗粒架构中观察到若干周期的 Rabi 振荡，此处通过电磁场拍频图的间断伽辽金时域计算予以证实。这些结果表明，高折射率介电体中的 Mie 共振是纳米光子学强耦合应用中等离激元的有前途的替代方案，而磁与电模式的耦合为外部调控开辟了引人入胜的可能性。