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J-GLOBAL ID：202002213974242573   整理番号：20A1605129

プラズモニックナノ粒子結晶における光と物質の深強結合

Deep strong light-matter coupling in plasmonic nanoparticle crystals

著者 (9件)： MUELLER Niclas S. (Dep. of Physics, Freie Univ. Berlin, Berlin, DEU) ,  OKAMURA Yu (Dep. of Physics, Freie Univ. Berlin, Berlin, DEU) ,  VIEIRA Bruno G. M. (Dep. of Physics, Freie Univ. Berlin, Berlin, DEU) ,  JUERGENSEN Sabrina (Dep. of Physics, Freie Univ. Berlin, Berlin, DEU) ,  REICH Stephanie (Dep. of Physics, Freie Univ. Berlin, Berlin, DEU) ,  VIEIRA Bruno G. M. (Dep. of Physics, Universidade Federal do Ceara, Fortaleza, BRA) ,  BARROS Eduardo B. (Dep. of Physics, Universidade Federal do Ceara, Fortaleza, BRA) ,  LANGE Holger (Inst. of Physical Chemistry, Univ. Hamburg, Hamburg, DEU) ,  SCHULZ Florian (Inst. of Physical Chemistry, Univ. Hamburg, Hamburg, DEU)
資料名： Nature (London)  (Nature (London))
巻： 583  号： 7818  ページ： 780-784  発行年： 2020年07月30日 
JST資料番号： D0193B  ISSN： 0028-0836  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： イギリス (GBR)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 光と物質の深強結合領域では,結合強度が物質の遷移エネルギーを上回り,物質の性質が根本的に変化する。例えば,この系の基底状態には仮想光子が含まれ,光子の自己相互作用によって内部電磁場が再分布される。これまで,物質の電子励起では自由空間光子に対するそうした強い結合は示されていなかった。今回我々は,プラズモニックナノ粒子の三次元結晶は,粒子間ギャップより10倍大きい粒子であれば,周囲条件下で深強結合を実現できることを示す。直径が25~60nmの金ナノ粒子の面心立方結晶で実験により得られたラビ周波数(1.9~3.3eV)は,そのプラズモンエネルギーを最大で180%上回っていた。我々は,光子の連続体とプラズモンが混成してポラリトンを形成し,これが回転波近似を破ることを示す。こうした深強結合によってパーセル効果(光-物質結合による放射減衰の増大)は破綻し,放射ポラリトン寿命が長くなる。今回の結果は,光-物質相互作用が極端な全てのクラスの物質の構成要素として金属や半導体のナノ粒子を使用できることを示しており,これは非線形光学,協同効果や基底状態の探究,ポラリトン化学,量子技術に応用できる。Copyright Nature Japan KK 2020

シソーラス用語： 基底状態 ,  光子 ,  電磁場 ,  半導体 ,  非線形光学 ,  プラズモン ,  ポラリトン ,  Rabi特性周波数 ,  *強結合 ,  三次元 ,  電子励起 ,  *ナノ粒子 ,  金ナノ粒子 ,  化学結合強度
準シソーラス用語： 結合強度 ,  Purcell効果 , 【Automatic Indexing@JST】

分類 (1件)： 量子光学一般  (BD04010X)

タイトルに関連する用語 (3件)： 結晶 ,  物質 ,  強結合