Вышедшие номера
Home » Физика твердого тела » Год 2021, выпуск 4 » Статья стр. 527
<<<>>>
Кулоновские плазмон-экситоны в планарных наноструктурах металл-полупроводник
DOI: 10.21883/FTT.2021.04.50720.248
Кособукин В.А. 1
1Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН, Санкт-Петербург, Россия
Email: Vladimir.Kosobukin@mail.ioffe.ru
Поступила в редакцию: 26 ноября 2020 г.
В окончательной редакции: 26 ноября 2020 г.
Принята к печати: 27 ноября 2020 г.
Выставление онлайн: 9 января 2021 г.
PDF версия
Представлена теория кулоновских (нерадиационных) плазмон-экситонов в полупроводнике c близко расположенными квантовой ямой и ультратонкой металлической пленкой. Сформулированы уравнения движения для волн поляризации поверхностных плазмонов и квазидвумерных экситонов с учетом их кулоновского взаимодействия. В рамках модели связанных гармонических осцилляторов решены задачи о вынужденных кулоновских плазмонных, экситонных и плазмон-экситонных возбуждениях при наличии дипольной вынуждающей силы. Для плазмон-экситонов вычислена константа связи, исследованы оптические спектры плазмон-экситонов и определены относительные вклады плазмонной и экситонной компонент в нормальные моды. Показано, что вблизи резонанса между плазмонами и экситонами спектр плазмон-экситонных возбуждений состоит из двух пиков, поведение которых при похождении резонанса имеет характер антипересечения (расталкивания их частот). Ключевые слова: плазмоны, экситоны, кулоновская связь, плазмон-экситоны, волны поляризации, антипересечение.
  1. I. Egri. Phys. Rep. 119, 6, 364 (1985)
  2. Поверхностные поляритоны. Электромагнитные волны на поверхностях и границах раздела сред. / Под ред. В.М. Аграновича, Д.Л. Миллса. Наука, М. (1985). 525 с
  3. A.A. Toropov, T.V. Shubinа. Plasmonic Effects in Metal-Semiconductor Nanostructures. Oxford Univ. Press (2015). 371 p
  4. W. Cai, V. Shalaev. Optical Metamaterials. Fundamentals and Applications. Springer (2010). 200 p
  5. В.М. Агранович, Ю.В. Конобеев, М.А. Мехтиев. ФТТ 10, 6, 1754 (1968)
  6. В.М. Агранович, М.Д. Галанин. Перенос энергии электронного возбуждения в конденсированных средах. Наука, М. (1978). 383 с
  7. M. Achermann. J. Phys. Chem. Lett. 1, 2837 (2010)
  8. A.O. Govorov, G.W. Bryant, W. Zhang, T. Skeini, J. Lee, N.A. Kotov, J.V. Slocik, R.R. Naik. Nano Lett. 6, 5, 984 (2006)
  9. J.-H. Song, T. Atay, S. Shi, H. Urabe, A.V. Nurmikko. Nano Lett. 5, 8, 1557 (2005)
  10. A. Neogi, C.-W. Lee, H.O. Everitt, T. Kuroda, A. Tackeuchi, E. Yablonovitch. Phys. Rev. B 66, 15, 153305 (2002)
  11. A.A. Toropov, T.V. Shubina, K.G. Belyaev, S.V. Ivanov, P.S. Kop'ev, Y. Ogawa, F. Minami. Phys. Rev. B 84, 8, 085323 (2011)
  12. Y. Fedutik, V.V. Temnov, O. Schops, U. Woggon, M.V. Artemyev. Phys. Rev. Lett. 99, 13, 136802 (2007)
  13. Л.И. Мандельштам. Лекции по теории колебаний. Наука, М. (1972). 466 с
  14. M.R. Philpott. J. Chem. Phys. 62, 1812 (1975)
  15. В.М. Агранович, В.Л. Гинзбург. Кристаллооптика с учетом пространственной дисперсии и теория экситонов. Наука, М. (1979). 432 с
  16. В.А. Кособукин. ЖТФ 56, 8, 1481 (1986)
  17. J. Bellessa, C. Bonnand, J.C. Plenet, J. Mugnier. Phys. Rev. Lett. 93, 3, 036404 (2004)
  18. Y. Sugawara, T.A. Kelf, J.J. Baumberg, M.E Abdelsalam, P.N. Bartlett. Phys. Rev. Lett. 97, 26, 266808 (2006)
  19. S. Balci. Opt. Lett. 38, 21, 4498 (2013)
  20. B.G. DeLacy, O.D. Miller, C.W. Hsu, Z. Zander, S. Lacey, R. Yagloski, A.W. Fountain, E. Valdes, E. Anquillare, M. Soljacic, S.G. Johnson, J.D. Joannopoulos. Nano Lett. 15, 2588 (2015)
  21. М.Г. Кучеренко, Т.М. Чмерева. Оптика и спектроскопия 125, 2, 165 (2018)
  22. V.M. Agranovich, G.C. La Rocca, F. Bassani. Pure Appl. Opt. 7, 119 (1998)
  23. V.M. Agranovich, Yu.N. Gartstein, M. Litinskaya. Chem. Rev. 111, 5179 (2011)
  24. P. Vasa, R. Pomraenke, S. Schwieger, Yu.I. Mazur, Vas. Kunets, P. Srinivasan, E. Johnson, J.E. Kihm, D.S. Kim, E. Runge, G. Salamo, C. Lienau. Phys. Rev. Lett. 101, 11, 116801 (2008)
  25. B.J. Lawrie, K.-W. Kim, D.P. Norton, R.F. Haglund Jr. Nano Lett. 12, 6152 (2012)
  26. V.I. Sugakov, G.V. Vertsimakha. Phys. Rev. B 81, 23, 235308 (2010)
  27. В.А. Кособукин. ФТТ 57, 7, 1413 (2015)
  28. V.A. Kosobukin. Solid State Commun. 228, 43 (2016)
  29. В.А. Кособукин. ФТТ 59, 5, 972 (2017)
  30. Н.С. Аверкиев, А.В. Коротченков, В.А. Кособукин. ФТП 53, 8, 1063 (2019)
  31. W.G. Teich, G. Mahler. Phys. Status Solidi B 138, 2, 607 (1986)
  32. P.B. Johnson, R.W. Christy. Phys. Rev. B 6, 11, 4370 (1972)
  33. L.C. Andreani, F. Bassani. Phys. Rev. B 41, 11, 7536 (1990)
  34. Е.Л. Ивченко. ФТТ 33, 8, 2388 (1991)
  35. E.L. Ivchenko. Optical spectroscopy of semiconductor nanostructures. Alpha Science International Ltd. (2005). 427 p
  36. E.L. Ivchenko, V.P. Kochereshko, P.S. Kop'ev, V.A. Kosobukin, I.N. Uraltsev, D.R. Yakovlev. Solid State Commun. 70, 5, 529 (1989)
  37. E.S. Khramtsov, P.A. Belov, P.S. Grigoryev, I.V. Ignatiev, S.Yu. Verbin, Yu.P. Efimov, S.A. Eliseev, V.A. Lovtcius, V.V. Petrov, S.L. Yakovlev. J. Appl. Phys. 119, 18, 184301 (2016)
  38. В.А. Кособукин. ФТТ 45, 4, 701 (2003)

Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.

Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.

Учредители

Издатель

© 2024 Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук
Powered by webapplicationthemes.com - High quality HTML Theme