A1 Alkuperäisartikkeli tieteellisessä aikakauslehdessä
Weak and strong coupling properties of surface excitons (2024)

Dutta, A., & Toppari, J. J. (2024). Weak and strong coupling properties of surface excitons. Physical Review B, 109(16), Article 165117. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.109.165117

JYU-tekijät tai -toimittajat

Dutta, Arpan
Toppari, Jussi

Julkaisun tiedot

Julkaisun kaikki tekijät tai toimittajat: Dutta, Arpan; Toppari, J. Jussi

Lehti tai sarja: Physical Review B

ISSN: 2469-9950

eISSN: 2469-9969

Julkaisuvuosi: 2024

Ilmestymispäivä: 05.04.2024

Volyymi: 109

Lehden numero: 16

Artikkelinumero: 165117

Kustantaja: American Physical Society (APS)

Julkaisumaa: Yhdysvallat (USA)

Julkaisun kieli: englanti

DOI: https://doi.org/10.1103/PhysRevB.109.165117

Julkaisun avoin saatavuus: Ei avoin

Julkaisukanavan avoin saatavuus:

Julkaisu on rinnakkaistallennettu (JYX): https://jyx.jyu.fi/handle/123456789/94631

Tiivistelmä

With high enough doping concentrations, organic dye–doped polymer materials exhibit a negative real part of the permittivity within an energy range just above their material absorption, incurring surface exciton (SE) modes at these energies. Here, we report on how such modes can be used to realize strong light-matter coupling with photoactive molecules. Our simulations reveal that SEs can facilitate strong coupling by sustaining the energy-splitting-induced transparency; however, the polaritons may not be visible in the absorption since they can easily be located outside of the narrow negative permittivity regime. Moreover, we show that the SE modes cannot couple strongly with the surface plasmons. Our findings shed light on the weak and strong coupling properties of SEs.

YSO-asiasanat: polymeerit; nanorakenteet; optiset ominaisuudet; pintailmiöt; kvasihiukkaset