纳米颗粒二聚化链中的拓扑等离激元：对长程准静态相互作用与推迟效应的鲁棒性
介观与纳米尺度物理
2018-10-23 v2 光学
摘要
我们提出了一个关于球形金属纳米颗粒二聚化链中集体等离激元的简单模型，这是一个拓扑非平庸的纳米等离激元系统的基本实例。考虑到贯穿整条链的长程准静态偶极相互作用，我们给出了集体等离激元完整准静态能带结构的精确解析表达式。对 Zak 相位的显式计算证明了，尽管手征对称性被破坏，该系统的拓扑物理对长程库仑相互作用的引入仍具有鲁棒性。利用包含通过等离激元-光子耦合引入推迟效应的开放量子系统方法，我们进一步解析评估了由此产生的等离激元谱的辐射频移。亮等离激元能带经历了依赖于尺寸的辐射频移，而暗能带基本不受光-物质耦合的影响。值得注意的是，上横向极化能带在准静态谱与光锥相交处呈现对数奇点。在远离该交点的波矢处且对于亚波长纳米颗粒，等离激元-光子耦合仅导致能带结构的定量重构，而第一布里渊区边缘的拓扑保护态基本不受影响。
引用
@article{arxiv.1803.08872,
title = {Topological plasmons in dimerized chains of nanoparticles: robustness against long-range quasistatic interactions and retardation effects},
author = {Charles A. Downing and Guillaume Weick},
journal= {arXiv preprint arXiv:1803.08872},
year = {2018}
}
备注
15 pages, 6 figures, published version