Strong coupling with directional scattering features of metal nanoshells with monolayer WS2 heterostructures

单层 材料科学 散射 等离子体子 纳米壳 共振(粒子物理) 激子 联轴节(管道) 异质结 光电子学 贵金属 半导体 电磁场 表面等离子共振 分子物理学 凝聚态物理 纳米颗粒 纳米技术 金属 原子物理学 光学 化学 物理 冶金 量子力学
作者
Yang Li,Xinxin Bi,Qingzhang You,Ze Li,Lisheng Zhang,Yan Fang,Peijie Wang
出处
期刊:Applied Physics Letters [American Institute of Physics]
卷期号:121 (2) 被引量:10
标识
DOI:10.1063/5.0098064
摘要

Realizing and manipulating strong light–matter coupling in 2D monolayer semiconductors are of the utmost importance in the development of photonic devices. Hollow nanostructures of noble metals are particularly interesting because of their stronger local electromagnetic field compared with solid nanoparticles, which facilitate the strong coupling of single metal nanostructures. Here, the tunable single nanocavity plasmon–exciton coupling was demonstrated at room temperature in hybrid systems consisting of Ag@Au hollow nanocubes (HNCs) and monolayer WS2 underneath, where a large vacuum Rabi splitting of 131.3 meV was observed. Mode splitting can be clearly observed from the dark-field scattering spectrum of the single hybrid nanocavity, which is ascribed to the strong coupling between the nanocavity mode and the excitonic mode. Then, we used the finite difference time domain method to simulate these hybrid systems. By changing the thickness of the shell of the Ag@Au HNC, we can tune the surface plasmon resonance peak position of HNCs to match the exciton energy of the monolayer WS2. The strong couplings were realized via the calculated scattering spectra. The calculated results were consistent with the experimental results. Furthermore, the mode volume of different nanostructures was discussed, and the mode volume of HNCs is smaller than other solid ones at the same plasmonic resonance wavelength, which also indicates that its ability to restrict an electromagnetic field is stronger. This study provides an ideal platform for the strong coupling of a single nanocavity at room temperature and has broad application prospects in the field of single-photon devices.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
happy_07完成签到 ,获得积分10
刚刚
刚刚
HC发布了新的文献求助10
4秒前
6秒前
yyyee完成签到 ,获得积分10
6秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
7秒前
乐乐应助yaoyaoya采纳,获得10
7秒前
蓝荆完成签到,获得积分10
8秒前
11秒前
11秒前
12秒前
12秒前
爆米花应助BingoTang采纳,获得10
13秒前
发一篇sci完成签到 ,获得积分10
13秒前
14秒前
CHENCHEN发布了新的文献求助10
14秒前
Voyager发布了新的文献求助10
15秒前
xianyue发布了新的文献求助10
16秒前
chompa完成签到,获得积分10
16秒前
miamikk完成签到 ,获得积分10
16秒前
害羞奶绿完成签到 ,获得积分10
17秒前
六六发布了新的文献求助10
18秒前
18秒前
YXY发布了新的文献求助10
19秒前
青烟完成签到 ,获得积分10
19秒前
20秒前
HC完成签到,获得积分10
20秒前
luluon完成签到,获得积分10
20秒前
21秒前
琪琪扬扬完成签到,获得积分10
21秒前
和谐的寄凡完成签到,获得积分10
22秒前
22秒前
23秒前
科研能发布了新的文献求助10
23秒前
BingoTang发布了新的文献求助10
24秒前
风中的糖豆完成签到 ,获得积分10
24秒前
25秒前
26秒前
26秒前
乔尔应助六六采纳,获得10
26秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
人脑智能与人工智能 1000
花の香りの秘密―遺伝子情報から機能性まで 800
King Tyrant 720
Silicon in Organic, Organometallic, and Polymer Chemistry 500
Principles of Plasma Discharges and Materials Processing, 3rd Edition 400
El poder y la palabra: prensa y poder político en las dictaduras : el régimen de Franco ante la prensa y el periodismo 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5605558
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4690129
关于积分的说明 14862351
捐赠科研通 4701941
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2542175
邀请新用户注册赠送积分活动 1507804
关于科研通互助平台的介绍 1472113