نوع مقاله : مقاله پژوهشی
نویسندگان
گروه فیزیک، دانشکده علوم پایه، دانشگاه رازی، کرمانشاه
چکیده
در این مقاله، تولید هارمونیک دوم در یک سامانۀ هیبریدی (مولکول هیبریدی) متشکل از دو نانو ذرۀ بیضوی شکل، که با یک کوانتوم دات نیم‌رسانا جفت می‌شوند، وقتی که سامانه تحت تابش یک میدان لیزر قرار می‌گیرد با استفاده از روش ماتریس چگالی بررسی می‌شود. این میدان اعمال شده قطبشی را برروی کوانتوم دات نیم رسانا و هر دو نانو ذرۀ پلاسمونیک متفاوت ایجاد می‌کند. نانوذرات قطبیده شده از طریق برهمکنش دوقطبی-دوقطبی با کوانتم دات برهمکنش می‌کنند. ثابت می‌شود که تولید هارمونیک دوم قویاً به جهت قطبش میدان فرودی و عامل شکل نانو ذرات پلاسمونیکی بیضوی کشیده و پخت که با کوانتوم دات جفت می‌شوند، هنگامی که میدان به کار رفته موازی یا عمود بر با محور اصلی سامانه می‌تابد، بستگی دارد. مطالعۀ برهمکنش نور – ماده در چنین مولکول هیبریدی می‌تواند برای طراحی وسایل نوری مبتنی بر برهمکنش پلاسمون-اکسایتون-پلاسمون مناسب باشد.
کلیدواژه‌ها
موضوعات
عنوان مقاله [English]
Study of the impact of polarization and shape factor on the nonlinear optical response of a hybrid molecule including a semiconductor quantum dot coupled two metallic nanoparticles: second harmonic generation
نویسندگان [English]
- Nader Daneshfar
- Mina Rashidi
Department of Physics, Faculty of Science, Razi University, Kermanshah, Iran
چکیده [English]
In this paper, the generation of second-harmonic from a hybrid molecule composed of two metal nanoparticles with ellipsoidal shape coupled to a semiconductor quantum dot when a control laser field is applied to the system by using the density matrix approach is investigated. This applied field induces a polarization in the semiconductor quantum dot and both different plasmonic nanoparticles, and the polarized metal nanoparticles interact with the quantum dot through dipole–dipole interaction. We demonstrate that SHG strongly depends on the shape factor and the light polarization for oblate and prolate spheroidal plasmonic nanoparticles coupled with a quantum dot when the applied field is parallel or perpendicular to the axis of the system. The study of the light-matter interaction in such hybrid molecule can be useful to design the optical devices based on the plasmon-exciton-plasmon interaction.
کلیدواژه‌ها [English]
- hybrid molecule
- second-harmonic generation
- metal nanoparticle
- quantum dot
- M Sin and C Racknor, JOSA B 32 (2015)10.
- W Yang, A Chen, Z Huang, and R Lee, Optical Society of America, 23 (2015) 10.
- J Yan,W Zhang, S Duan, X Zhao, and A Gorov, Physical review B 77(2008) 165301.
- Y He, J Li, and K Zhu, Opt. Soc. Am, B 29 (2012) 5.
- R Artuso and G Bryant, Phys. Pol. A, 122, 2 (2012) 289.
- M Anton, F Carreno, S Melle, O Calderon, and E Cabrera, Rev. B 86 (2012) 155305.
- H Akram, M Abdullah, and A H Al-khursan, Rep. 12 (2022) 21495.
- T Nakanishi, K Sugiyama and M Kitano, Rev. A 67 (2003) 043809.
- J Gondar,R Cipolatti, and G Marques, J. Phys, 36, 3B (2006) 968.
- M Singh, Nanotechnology 24 (2013) 125701.
- R Boyed,"Nonlinear Optics", New York, USA (2008).
- P Meystre and M Sargent III,"Element of Quantum Optics" Springer (2007).
- J David Jackson,"Classical Electrodynamics", Professor Emeritus of Physic, Berkeley (1925).
- D Sarid and W Challener,"Modern introduction to surface plasmons", Cambridge University Press (2010).
- H C Van de Hulst,"Light Scattering by Small Particle", Dover Publications, Inc.New York (1981).
- S Rand,"Nonlinear and quantum optics using the density matrix",OXFORD University Press (2010).
- J D Cox, M R Singh, C von Bilderling , and A V Bragas, Optical Mater. 1 (2013) 460.
- M Rashidi and N Daneshfar, Phys. J. Plus. 138 (2023) 765.
- C Hubert, L Billot, P -M Adam, R Bachelot, P Royer, J Grand, D Gindre, K D Dorkenoo, and A Fort, Phys. Lett. 90 (2007) 181105.
)