Кулоновские плазмон-экситоны в планарных наноструктурах металл—полупроводник

Аннотация

Представлена теория кулоновских (нерадиационных) плазмон-экситонов в полупроводнике с 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 плазмонэкситонных возбуждений состоит из двух пиков, поведение которых при похождении резонанса имеет характер антипересечения (расталкивания их частот).