石墨烯二聚体中的量子结等离激元

通过窄结相连的掺杂石墨烯纳米岛之间的相互作用，构成了探测等离激元系统中量子效应的理想测试平台。在此，预测相邻纳米岛间的石墨烯等离激元相互作用对结的尺寸和形状极为敏感。所报告的{\it ab initio}计算揭示了三种不同的相互作用机制：(1) 对于窄桥（$<4$ 个碳原子行），结的电导过低，无法允许电子传输，其光学响应由特征性的成键偶极二聚体模式主导，该模式同样出现在经典描述中；(2) 对于较宽的结（4-8 个碳原子行），结处产生强烈的电荷极化，从而引发一种在经典描述中不存在的全新{\it结等离激元}；(3) 对于更宽的结（$\ge8$ 个碳原子行），其电导足够大，允许两个石墨烯岛之间发生电荷传输，导致显著的电荷转移等离激元，这同样可用经典理论描述。这项工作为研究内禀等离激元量子效应开辟了新途径。