魔角取向分子聚集体中激子传输的稳健表面诱导增强

魔角取向分子聚集体中的激子传输因偶极-偶极相互作用可忽略不计而本应显著抑制。然而最新研究表明,光-物质相互作用可通过光子场介导的有效长程耦合显著增强激子输运。为阐明其相互作用机制,该研究团队采用宏观量子电动力学框架,模拟了银表面附近魔角构型发色团阵列中的激子传输。结果显示激子扩散系数显著增强,且这种增强效应对发色团-表面间距、分子间距离及分子跃迁频率的变化具有鲁棒性。通过镜像偶极子方法,研究人员推导出与数值模拟高度吻合的解析表达式,揭示该增强效应源于金属表面辐射散射诱导的近场耦合项。更重要的是,研究观察到金属表面附近扩散系数标度律与自由空间相比存在显著差异。该工作为通过设计激子-光子耦合系统及调控介电环境来实现激子传输操控提供了新思路。

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