برهم‌کنش نانومقیاس اتم- پلاسمون در مرز جدایی لایه نازک طلا- بخار فلز قلیایی

چکیده: امکان محصور کردن نور در ابعاد نانو در ساختارهای پلاسمونی، اثرهای منحصربه‌فردی از جمله تقویت برهم‌کنش‌های نورماده را به همراه دارد. از این تقویت می‌توان به‌خوبی در سامانه‌های تشدیدی جفت‌شده اتمیپلاسمونی بهره گرفت. در چنین سامانه جفت‌شده‌ای، تشدید پلاسمونی پهن در مقابل تشدید اتمی باریک قرار گرفته و امکان طیف‌نگاری بازتابی با قابلیت تفکیک ترازهای اتم را فراهم می‌سازد. در این مقاله، با مدل‌سازی طیف بازتابی از لایه نازک طلا در مجاورت بخار فلز قلیایی روبیدیوم در هندسه کرشمن، تغییر شکل خطوط جذبی در طیف ترازهای ساختار فوق‌ریز اتم بررسی شد. با تنظیم زاویه نور فرودی به نحوی که بتوان فرکانس تشدید مد پلاسمونپلاریتون را نسبت به فرکانس خطوط جذب تشدیدی‌اتم تغییر داد، پدیده‌های گذار القایی و همچنین، تشدید فانو در طیف بازتاب به‌روشنی مشاهده شد.

Nanoscale Atom-Plasmon interaction at Gold-Alkali vapor interface

Confinement of light at nanoscale dimensions in plasmonic structures has many advantages including enhanced lightmatter interactions. This enhancement can be well utilized in resonantly coupled atomicplasmonic systems. In such coupled resonant systems, broad plasmonic resonance in contrast to narrow atomic resonance gives rise to reflection atomic spectroscopy with high resolution. In this paper, the reflection from thin gold layer in the vicinity of the rubidium vapor in Kretschmann configuration was modeled and the modification of hyperfine structure of the atomic spectral lines were studied. By selecting the angle of incidence of light we could change the frequency of resonance of surface plasmonpolariton mode from the central frequency of atomic resonance lines, so the EIT and Fano resonance phenomena have been observed.