室温下 WS$_2$ 单层激子与杂化等离激元极化激元的强耦合
介观与纳米尺度物理
2023-09-08 v1 光学
摘要
近年来,固态系统中的光-物质相互作用引起了广泛关注。在此,我们报道了室温下二硫化钨(WS)单层激子与单晶银薄片上纳米沟槽光栅结构所支持的杂化等离激元极化激元(HPP)模式相互作用的研究。通过设计纳米沟槽光栅的深度,我们可以将 A 激子能量处的 HPP 模式从传播型表面等离激元极化激元类(SPP-like)修改为局域表面等离激元共振类(LSPR-like)。利用反射光谱,我们证明了在 SPP-like 构型下 A 激子模式与 HPP 下支之间的强耦合,拉比分裂为 68 meV。相比之下,在 LSPR-like 构型下仅观察到组分间的弱耦合。这些发现表明,在复合结构设计过程中考虑等离激元近场增强与等离激元阻尼均十分重要,因为增大耦合强度带来的潜在益处很容易被更大的阻尼所抵消。
引用
@article{arxiv.2309.03560,
title = {Strong coupling between WS$_2$ monolayer excitons and a hybrid plasmon polariton at room temperature},
author = {Yuhao Zhang and Hans-Joachim Schill and Stephan Irsen and Stefan Linden},
journal= {arXiv preprint arXiv:2309.03560},
year = {2023}
}
备注
9 Pages, 4 figures