Eksiton-plazmon çiftlenmesinin akortlanması

Eksiton-plazmon çiftlenmesi bu günlerde çok ilgi çekmektedir. Bu çalışmada, kıvrımlı plazmonik kovuk yapılarında eksiton-plazmon çiftlenmesi zamanda sonlu farklar yöntemi (FDTD) simulasyonlarıyla incelendi. Eksitonik kipler J-aggregate organik boyanın Lorentz soğurucu modellemesiyle elde edildi. Bu eksitonik ve plazmonik kiplerin Ag ince film üzerinde çiftlenmesi gösterildi. Çiftlenmeye bağlı Rabi yarılması açıkça gözlemlendi. Yassı metalik yüzeyler, tekdüze kırınım ağları ve Moiré yüzeyleri simulasyonlarda kıvrım desenleri olarak kullanıldı. Eksiton-plazmon çiftlenmesi yoluyla Rabi yarılmasının, metal film kalınlığı ve boya konsantrasyonu bağımlılığı da yassı ince Ag filmler üzerinde gözlemlendi. Düşük boya konsantrasyonunda Rabi yarılmasının oluştuğunu ve yarılma büyüklüğünün boya konsantrasyonu arttıkça arttığını gösterdik. Toplam osilatör kuvveti arttıkça, band aralığında yeni bir hal gözlemlendi. Geniş Rabi yarılması ayrıca plasmon sönümlenmesi ayarlandığında gözlemlenmiştir. Tekdüze kırınınm ağları üzerinde exciton-plasmon çiftlenmesi kovuk genişliği, kırımın perioodisite ve derinliğinin bir fonksiyonu olarak çalışıldıMoiré yüzeylerinde eksiton-plasmon çiftlenmesinin Q faktör ve Rabi yarılması davranışları kovuk boyutuna göre incelendi. Eksitonik emilme ve kovuk kipi eşlendiğinde kuvvetli antikros gözlemlendi.Anahtar sözcükler: Eksiton-plazmon çiftlenmesi, Plasmonik Kovuklar, J-aggregates, Rabi Yarılması. Exciton-plasmon coupling has recently drawn much interest. In this work, FDTD simulations of exciton-plasmon coupling in plasmonic cavity structures with corrugation patterns are investigated. Excitonic modes are obtained from a Lorentz absorber modeling of a J-aggregate organic dye. The coupling of these excitonic and plasmonic modes on Ag thin films is demonstrated. Rabi splitting due to coupling was clearly observed. Flat metallic surfaces, uniform gratings and Moiré surfaces are used in simulations as corrugation patterns. Metal film thickness and dye concentration dependence of Rabi splitting via exciton-plasmon coupling was also observed on thin flat Ag films. We show that Rabi splitting occurs even at low dye concentrations, and the magnitude of splitting increases as dye concentration increases. A new state in the band gap is observed when the total oscillator strength is increased. Large Rabi splitting is observed when plasmon damping is modulated. Exciton-plasmon coupling on uniform gratings is studied as a function of cavity size, corrugation periodicity and depth. Q factor and Rabi splitting behavior of exciton-plasmon coupling on Moiré cavities are investigated as a function of cavity size. Strong anti-crossing is observed when the excitonic absorption matches with the cavity state.Keywords: Exciton-Plasmon Coupling, Plasmonic Cavities, J-aggregates, Rabi Splitting 79