【摘 要】
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近年来,强耦合系统因其独特的性质引起了科学家们广泛的关注。因为其不仅可以对开放系统中的量子力学进行深入的研究,也可以实现对量子态的有效操控,为之后进行与之相关的研究提供了理论和实践基础。目前,激子与表面等离激元之间的强耦合作用成为强耦合相关的研究热点之一,这主要是由于二者之间的强耦合作用在常温下即能发生,并且具备广泛的应用前景。目前在已有的研究中发现表面等离激元与染料分子和量子点中的激子作用均出现
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近年来,强耦合系统因其独特的性质引起了科学家们广泛的关注。因为其不仅可以对开放系统中的量子力学进行深入的研究,也可以实现对量子态的有效操控,为之后进行与之相关的研究提供了理论和实践基础。目前,激子与表面等离激元之间的强耦合作用成为强耦合相关的研究热点之一,这主要是由于二者之间的强耦合作用在常温下即能发生,并且具备广泛的应用前景。目前在已有的研究中发现表面等离激元与染料分子和量子点中的激子作用均出现了强耦合现象,而过渡金属硫族化合物中的激子因其具有较大的激子结合能和跃迁偶极矩,相较于与染料分子和量子点的强耦合作用,其为室温下强耦合特性的研究提供了更好的平台,引起了人们广泛的关注。在本文章我们主要选择MoS2作为激子源,利用暗场散射系统去研究其与银纳米腔中的表面等离激元之间的耦合作用。实验结果表明MoS2中的A激子、B激子以及缺陷态激子均能与耦合系统中的表面等离激元发生强耦合作用,并且A激子、B激子可以同时与表面等离激元发生强耦合。本文的主要工作如下:（1）峰位约在700 nm的信号在部分样品中被观察到,分析证明该信号来源于二维材料中的单硫空位缺陷。随后将单层MoS2与Ag纳米腔相结合,构建纳米复合结构。利用自主搭建的单颗粒暗场散射系统对其进行表征分析,散射光谱表现出劈裂以及反交叉的特性。利用半经典耦合谐振子模型对数据进行拟合分析,得到复合结构的拉比劈裂能量为238 me V。这满足耦合系统中强耦合的判据依据,即单层MoS2中的缺陷态激子与表面等离激元之间产生了强耦合作用。（2）利用金膜辅助机械剥离制备少层MoS2,利用激光共焦显微测试系统和低温测试系统研究其荧光特性。实验结果表明低温下在少层MoS2中可同时观察到A激子和B激子的荧光信号。将少层MoS2与Ag纳米腔相结合构建纳米复合结构。利用单颗粒暗场散射系统对少层/单层MoS2-Ag复合结构进行表征,分析得到了色散关系以及双重拉比劈裂。分析表明复合结构中实现了A激子和B激子同时与表面等离激元之间产生了强耦合作用。
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