环境条件下纳米颗粒等离激元与腔光子的超强耦合
光学
2020-07-01 v1
摘要
超强耦合(USC)是电磁相互作用的一种独特 regime,能够催生丰富多样的有趣物理现象。传统上,这一 regime 通过将多量子阱、超导人造原子或二维电子气的子带间跃迁耦合到微腔谐振器来实现。然而,采用这些平台需要苛刻的实验条件,如低温、强磁场和高真空。在此,我们利用置于共振光学法布里-珀罗(Fabry-P\'erot)微腔波腹处的等离激元纳米棒阵列,在环境条件下且无需磁场便达到了超强耦合(USC) regime。由光学测量提取的相互作用强度与跃迁能量之比高达 g/{\omega}~0.55,深处于 USC regime,而纳米棒阵列仅占腔体积的约 4%。此外,通过比较耦合与未耦合系统的共振能量,我们间接观测到高达约 10% 的基态能量修正,这是 USC 的标志。我们的结果表明,等离激元-微腔极化激元是一种在光学和红外波段实现室温 USC 的有前景的新平台。
引用
@article{arxiv.1912.07739,
title = {Ultrastrong coupling between nanoparticle plasmons and cavity photons at ambient conditions},
author = {Denis G. Baranov and Battulga Munkhbat and Elena Zhukova and Benjamin Rousseaux and Ankit Bisht and Adriana Canales and Göran Johansson and Tomasz Antosiewicz and Timur Shegai},
journal= {arXiv preprint arXiv:1912.07739},
year = {2020}
}
备注
4 figures