分子链与吸附原子耦合时光学性质的修饰

作为杂质耦合到固态宿主材料基体中的吸附原子（adatoms）可显著改变其性质。尤其在低维材料中，如一维有机聚合物链或准一维石墨烯纳米带，可对吸收截面等光学性质进行引人入胜的调控。将量子发射体耦合到光学天线最广泛采用的方法基于 Purcell 效应。然而，这一形式体系并不包含从发射体到天线的电荷转移，而仅包含量子发射体向由天线引发的人为光子环境中的自发辐射。为捕捉此类效应，我们提出了一种紧束缚形式体系，将吸附原子耦合到有限的 Su-Schrieffer-Heeger 链，其中前者被视为二能级系统，后者充当光学天线。我们系统分析了耦合强度与吸附原子位置如何影响模型中分子链的光学性质。我们通过系统间跳跃参数考虑了吸附原子与天线之间双向的电荷转移，并包含天线内部以及吸附原子与天线之间的库仑相互作用。我们表明，对于相对较小的耦合强度，将吸附原子耦合到线性链的体原子之一已会导致光学性质的显著改变。我们还发现吸附原子的位置关键性地决定了分子链光学性质是否及如何被改变。因此，我们将此吸附原子-链杂化系统确定为纳米尺度光-物质相互作用的可调平台。