半导体碳纳米管中的强激子-等离激元耦合
介观与纳米尺度物理
2015-05-13 v1
摘要
我们从理论上研究了小直径（~1 nm）半导体单壁碳纳米管中激子态与表面电磁模式的相互作用。研究表明，这些相互作用可导致强激子-表面等离激元耦合。当激子能量调谐至纳米管最近的带间表面等离激元共振时，激子吸收线形表现出约0.1 eV的拉比分裂。我们还证明，量子受限斯塔克效应可作为调控碳纳米管中激子结合能和纳米管带隙的工具，例如，使激子总能量与最近的带间等离激元模式共振。我们预测的单个碳纳米管中的激子-等离激元拉比分裂幅度，与先前报道的人工制备的有机半导体-金属薄膜杂化等离激元纳米结构中的分裂幅度相近。我们预期这一效应将为半导体碳纳米管的新型可调谐光电器件应用开辟道路。
引用
@article{arxiv.0907.1335,
title = {Strong exciton-plasmon coupling in semiconducting carbon nanotubes},
author = {I. V. Bondarev and L. M. Woods and K. Tatur},
journal= {arXiv preprint arXiv:0907.1335},
year = {2015}
}
备注
22 pages, 8 figures, accepted for PRB