Abstract

The presence of a metal nanoparticle (MNP) near a quantum dipole emitter, when a localized surface plasmon mode is excited via the resonant coupling with an excited quantum dipole, dramatically changes the relaxation dynamics: an exponential decay changes to step-like behavior. The main physical consequence of this relaxation process is that the emission, being largely determined by the MNP, comes out with a substantial delay. A large number of system parameters in our analytical description opens new possibilities for controlling quantum emitter dynamics.

© 2014 Optical Society of America

Full Article  |  PDF Article

References

  • View by:
  • |
  • |
  • |

  1. M. S. Tame, K. R. McEnery, Ş. K. Özdemir, J. Lee, S. A. Maier, and M. S. Kim, Nat. Phys. 9, 329 (2013).
    [CrossRef]
  2. J. N. Farahani, D. W. Pohl, H. J. Eisler, and B. Hecht, Phys. Rev. Lett. 95, 017402 (2005).
    [CrossRef]
  3. P. Anger, P. Bharadwaj, and L. Novotny, Phys. Rev. Lett. 96, 113002 (2006).
    [CrossRef]
  4. S. Kühn, U. Håkanson, L. Rogobete, and V. Sandoghdar, Phys. Rev. Lett. 97, 017402 (2006).
    [CrossRef]
  5. P. Mühlschlegel, H.-J. Eisler, B. Hecht, and D. W. Pohl, Science 308, 1607 (2005).
    [CrossRef]
  6. M. Agio, Nanoscale 4, 692 (2012).
    [CrossRef]
  7. X. W. Chen, M. Agio, and V. Sandoghdar, Phys. Rev. Lett. 108, 233001 (2012).
    [CrossRef]
  8. G. P. Acuna, M. Bucher, I. H. Stein, C. Steinhauer, A. Kuzyk, P. Holzmeister, R. Schreiber, A. Moroz, F. D. Stefani, T. Liedl, F. C. Simmel, and P. Tinnefeld, ACS Nano 6, 3189 (2012).
    [CrossRef]
  9. K. E. Dorfman, P. K. Jha, D. V. Voronine, P. Genevet, F. Capasso, and M. O. Scully, Phys. Rev. Lett. 111, 043601 (2013).
    [CrossRef]
  10. A. Trügler and U. Hohenester, Phys. Rev. B 77, 115403 (2008).
    [CrossRef]
  11. V. F. Weisskof and E. P. Wigner, Z. Phys. 63, 54 (1930).
    [CrossRef]
  12. J. N. Anker, W. P. Hall, O. Lyandres, N. C. Shah, J. Zhao, and R. P. Van Duyne, Nat. Mater. 7, 442 (2008).
    [CrossRef]
  13. P. B. Johnson and R. W. Christy, Phys. Rev. B 6, 4370 (1972).
    [CrossRef]
  14. K. H. Madsen, S. Ates, T. Lund-Hansen, A. Löffler, S. Reitzenstein, A. Forchel, and P. Lodahl, Phys. Rev. Lett. 106, 233601 (2011).
    [CrossRef]
  15. L. Cao, P. Fan, E. S. Barnard, A. M. Brown, and M. L. Brongersma, Nano Lett. 10, 2649 (2010).
    [CrossRef]
  16. M. M. Dvoynenko and J.-K. Wang, Opt. Lett. 38, 760 (2013).
    [CrossRef]
  17. J. Seelig, K. Leslie, A. Renn, S. Kühn, V. Jacobsen, M. van de Corput, C. Wyman, and V. Sandoghdar, Nano Lett. 7, 685 (2007).
    [CrossRef]

2013 (3)

M. S. Tame, K. R. McEnery, Ş. K. Özdemir, J. Lee, S. A. Maier, and M. S. Kim, Nat. Phys. 9, 329 (2013).
[CrossRef]

K. E. Dorfman, P. K. Jha, D. V. Voronine, P. Genevet, F. Capasso, and M. O. Scully, Phys. Rev. Lett. 111, 043601 (2013).
[CrossRef]

M. M. Dvoynenko and J.-K. Wang, Opt. Lett. 38, 760 (2013).
[CrossRef]

2012 (3)

M. Agio, Nanoscale 4, 692 (2012).
[CrossRef]

X. W. Chen, M. Agio, and V. Sandoghdar, Phys. Rev. Lett. 108, 233001 (2012).
[CrossRef]

G. P. Acuna, M. Bucher, I. H. Stein, C. Steinhauer, A. Kuzyk, P. Holzmeister, R. Schreiber, A. Moroz, F. D. Stefani, T. Liedl, F. C. Simmel, and P. Tinnefeld, ACS Nano 6, 3189 (2012).
[CrossRef]

2011 (1)

K. H. Madsen, S. Ates, T. Lund-Hansen, A. Löffler, S. Reitzenstein, A. Forchel, and P. Lodahl, Phys. Rev. Lett. 106, 233601 (2011).
[CrossRef]

2010 (1)

L. Cao, P. Fan, E. S. Barnard, A. M. Brown, and M. L. Brongersma, Nano Lett. 10, 2649 (2010).
[CrossRef]

2008 (2)

J. N. Anker, W. P. Hall, O. Lyandres, N. C. Shah, J. Zhao, and R. P. Van Duyne, Nat. Mater. 7, 442 (2008).
[CrossRef]

A. Trügler and U. Hohenester, Phys. Rev. B 77, 115403 (2008).
[CrossRef]

2007 (1)

J. Seelig, K. Leslie, A. Renn, S. Kühn, V. Jacobsen, M. van de Corput, C. Wyman, and V. Sandoghdar, Nano Lett. 7, 685 (2007).
[CrossRef]

2006 (2)

P. Anger, P. Bharadwaj, and L. Novotny, Phys. Rev. Lett. 96, 113002 (2006).
[CrossRef]

S. Kühn, U. Håkanson, L. Rogobete, and V. Sandoghdar, Phys. Rev. Lett. 97, 017402 (2006).
[CrossRef]

2005 (2)

P. Mühlschlegel, H.-J. Eisler, B. Hecht, and D. W. Pohl, Science 308, 1607 (2005).
[CrossRef]

J. N. Farahani, D. W. Pohl, H. J. Eisler, and B. Hecht, Phys. Rev. Lett. 95, 017402 (2005).
[CrossRef]

1972 (1)

P. B. Johnson and R. W. Christy, Phys. Rev. B 6, 4370 (1972).
[CrossRef]

1930 (1)

V. F. Weisskof and E. P. Wigner, Z. Phys. 63, 54 (1930).
[CrossRef]

Acuna, G. P.

G. P. Acuna, M. Bucher, I. H. Stein, C. Steinhauer, A. Kuzyk, P. Holzmeister, R. Schreiber, A. Moroz, F. D. Stefani, T. Liedl, F. C. Simmel, and P. Tinnefeld, ACS Nano 6, 3189 (2012).
[CrossRef]

Agio, M.

M. Agio, Nanoscale 4, 692 (2012).
[CrossRef]

X. W. Chen, M. Agio, and V. Sandoghdar, Phys. Rev. Lett. 108, 233001 (2012).
[CrossRef]

Anger, P.

P. Anger, P. Bharadwaj, and L. Novotny, Phys. Rev. Lett. 96, 113002 (2006).
[CrossRef]

Anker, J. N.

J. N. Anker, W. P. Hall, O. Lyandres, N. C. Shah, J. Zhao, and R. P. Van Duyne, Nat. Mater. 7, 442 (2008).
[CrossRef]

Ates, S.

K. H. Madsen, S. Ates, T. Lund-Hansen, A. Löffler, S. Reitzenstein, A. Forchel, and P. Lodahl, Phys. Rev. Lett. 106, 233601 (2011).
[CrossRef]

Barnard, E. S.

L. Cao, P. Fan, E. S. Barnard, A. M. Brown, and M. L. Brongersma, Nano Lett. 10, 2649 (2010).
[CrossRef]

Bharadwaj, P.

P. Anger, P. Bharadwaj, and L. Novotny, Phys. Rev. Lett. 96, 113002 (2006).
[CrossRef]

Brongersma, M. L.

L. Cao, P. Fan, E. S. Barnard, A. M. Brown, and M. L. Brongersma, Nano Lett. 10, 2649 (2010).
[CrossRef]

Brown, A. M.

L. Cao, P. Fan, E. S. Barnard, A. M. Brown, and M. L. Brongersma, Nano Lett. 10, 2649 (2010).
[CrossRef]

Bucher, M.

G. P. Acuna, M. Bucher, I. H. Stein, C. Steinhauer, A. Kuzyk, P. Holzmeister, R. Schreiber, A. Moroz, F. D. Stefani, T. Liedl, F. C. Simmel, and P. Tinnefeld, ACS Nano 6, 3189 (2012).
[CrossRef]

Cao, L.

L. Cao, P. Fan, E. S. Barnard, A. M. Brown, and M. L. Brongersma, Nano Lett. 10, 2649 (2010).
[CrossRef]

Capasso, F.

K. E. Dorfman, P. K. Jha, D. V. Voronine, P. Genevet, F. Capasso, and M. O. Scully, Phys. Rev. Lett. 111, 043601 (2013).
[CrossRef]

Chen, X. W.

X. W. Chen, M. Agio, and V. Sandoghdar, Phys. Rev. Lett. 108, 233001 (2012).
[CrossRef]

Christy, R. W.

P. B. Johnson and R. W. Christy, Phys. Rev. B 6, 4370 (1972).
[CrossRef]

Dorfman, K. E.

K. E. Dorfman, P. K. Jha, D. V. Voronine, P. Genevet, F. Capasso, and M. O. Scully, Phys. Rev. Lett. 111, 043601 (2013).
[CrossRef]

Dvoynenko, M. M.

Eisler, H. J.

J. N. Farahani, D. W. Pohl, H. J. Eisler, and B. Hecht, Phys. Rev. Lett. 95, 017402 (2005).
[CrossRef]

Eisler, H.-J.

P. Mühlschlegel, H.-J. Eisler, B. Hecht, and D. W. Pohl, Science 308, 1607 (2005).
[CrossRef]

Fan, P.

L. Cao, P. Fan, E. S. Barnard, A. M. Brown, and M. L. Brongersma, Nano Lett. 10, 2649 (2010).
[CrossRef]

Farahani, J. N.

J. N. Farahani, D. W. Pohl, H. J. Eisler, and B. Hecht, Phys. Rev. Lett. 95, 017402 (2005).
[CrossRef]

Forchel, A.

K. H. Madsen, S. Ates, T. Lund-Hansen, A. Löffler, S. Reitzenstein, A. Forchel, and P. Lodahl, Phys. Rev. Lett. 106, 233601 (2011).
[CrossRef]

Genevet, P.

K. E. Dorfman, P. K. Jha, D. V. Voronine, P. Genevet, F. Capasso, and M. O. Scully, Phys. Rev. Lett. 111, 043601 (2013).
[CrossRef]

Håkanson, U.

S. Kühn, U. Håkanson, L. Rogobete, and V. Sandoghdar, Phys. Rev. Lett. 97, 017402 (2006).
[CrossRef]

Hall, W. P.

J. N. Anker, W. P. Hall, O. Lyandres, N. C. Shah, J. Zhao, and R. P. Van Duyne, Nat. Mater. 7, 442 (2008).
[CrossRef]

Hecht, B.

J. N. Farahani, D. W. Pohl, H. J. Eisler, and B. Hecht, Phys. Rev. Lett. 95, 017402 (2005).
[CrossRef]

P. Mühlschlegel, H.-J. Eisler, B. Hecht, and D. W. Pohl, Science 308, 1607 (2005).
[CrossRef]

Hohenester, U.

A. Trügler and U. Hohenester, Phys. Rev. B 77, 115403 (2008).
[CrossRef]

Holzmeister, P.

G. P. Acuna, M. Bucher, I. H. Stein, C. Steinhauer, A. Kuzyk, P. Holzmeister, R. Schreiber, A. Moroz, F. D. Stefani, T. Liedl, F. C. Simmel, and P. Tinnefeld, ACS Nano 6, 3189 (2012).
[CrossRef]

Jacobsen, V.

J. Seelig, K. Leslie, A. Renn, S. Kühn, V. Jacobsen, M. van de Corput, C. Wyman, and V. Sandoghdar, Nano Lett. 7, 685 (2007).
[CrossRef]

Jha, P. K.

K. E. Dorfman, P. K. Jha, D. V. Voronine, P. Genevet, F. Capasso, and M. O. Scully, Phys. Rev. Lett. 111, 043601 (2013).
[CrossRef]

Johnson, P. B.

P. B. Johnson and R. W. Christy, Phys. Rev. B 6, 4370 (1972).
[CrossRef]

Kim, M. S.

M. S. Tame, K. R. McEnery, Ş. K. Özdemir, J. Lee, S. A. Maier, and M. S. Kim, Nat. Phys. 9, 329 (2013).
[CrossRef]

Kühn, S.

J. Seelig, K. Leslie, A. Renn, S. Kühn, V. Jacobsen, M. van de Corput, C. Wyman, and V. Sandoghdar, Nano Lett. 7, 685 (2007).
[CrossRef]

S. Kühn, U. Håkanson, L. Rogobete, and V. Sandoghdar, Phys. Rev. Lett. 97, 017402 (2006).
[CrossRef]

Kuzyk, A.

G. P. Acuna, M. Bucher, I. H. Stein, C. Steinhauer, A. Kuzyk, P. Holzmeister, R. Schreiber, A. Moroz, F. D. Stefani, T. Liedl, F. C. Simmel, and P. Tinnefeld, ACS Nano 6, 3189 (2012).
[CrossRef]

Lee, J.

M. S. Tame, K. R. McEnery, Ş. K. Özdemir, J. Lee, S. A. Maier, and M. S. Kim, Nat. Phys. 9, 329 (2013).
[CrossRef]

Leslie, K.

J. Seelig, K. Leslie, A. Renn, S. Kühn, V. Jacobsen, M. van de Corput, C. Wyman, and V. Sandoghdar, Nano Lett. 7, 685 (2007).
[CrossRef]

Liedl, T.

G. P. Acuna, M. Bucher, I. H. Stein, C. Steinhauer, A. Kuzyk, P. Holzmeister, R. Schreiber, A. Moroz, F. D. Stefani, T. Liedl, F. C. Simmel, and P. Tinnefeld, ACS Nano 6, 3189 (2012).
[CrossRef]

Lodahl, P.

K. H. Madsen, S. Ates, T. Lund-Hansen, A. Löffler, S. Reitzenstein, A. Forchel, and P. Lodahl, Phys. Rev. Lett. 106, 233601 (2011).
[CrossRef]

Löffler, A.

K. H. Madsen, S. Ates, T. Lund-Hansen, A. Löffler, S. Reitzenstein, A. Forchel, and P. Lodahl, Phys. Rev. Lett. 106, 233601 (2011).
[CrossRef]

Lund-Hansen, T.

K. H. Madsen, S. Ates, T. Lund-Hansen, A. Löffler, S. Reitzenstein, A. Forchel, and P. Lodahl, Phys. Rev. Lett. 106, 233601 (2011).
[CrossRef]

Lyandres, O.

J. N. Anker, W. P. Hall, O. Lyandres, N. C. Shah, J. Zhao, and R. P. Van Duyne, Nat. Mater. 7, 442 (2008).
[CrossRef]

Madsen, K. H.

K. H. Madsen, S. Ates, T. Lund-Hansen, A. Löffler, S. Reitzenstein, A. Forchel, and P. Lodahl, Phys. Rev. Lett. 106, 233601 (2011).
[CrossRef]

Maier, S. A.

M. S. Tame, K. R. McEnery, Ş. K. Özdemir, J. Lee, S. A. Maier, and M. S. Kim, Nat. Phys. 9, 329 (2013).
[CrossRef]

McEnery, K. R.

M. S. Tame, K. R. McEnery, Ş. K. Özdemir, J. Lee, S. A. Maier, and M. S. Kim, Nat. Phys. 9, 329 (2013).
[CrossRef]

Moroz, A.

G. P. Acuna, M. Bucher, I. H. Stein, C. Steinhauer, A. Kuzyk, P. Holzmeister, R. Schreiber, A. Moroz, F. D. Stefani, T. Liedl, F. C. Simmel, and P. Tinnefeld, ACS Nano 6, 3189 (2012).
[CrossRef]

Mühlschlegel, P.

P. Mühlschlegel, H.-J. Eisler, B. Hecht, and D. W. Pohl, Science 308, 1607 (2005).
[CrossRef]

Novotny, L.

P. Anger, P. Bharadwaj, and L. Novotny, Phys. Rev. Lett. 96, 113002 (2006).
[CrossRef]

Özdemir, S. K.

M. S. Tame, K. R. McEnery, Ş. K. Özdemir, J. Lee, S. A. Maier, and M. S. Kim, Nat. Phys. 9, 329 (2013).
[CrossRef]

Pohl, D. W.

J. N. Farahani, D. W. Pohl, H. J. Eisler, and B. Hecht, Phys. Rev. Lett. 95, 017402 (2005).
[CrossRef]

P. Mühlschlegel, H.-J. Eisler, B. Hecht, and D. W. Pohl, Science 308, 1607 (2005).
[CrossRef]

Reitzenstein, S.

K. H. Madsen, S. Ates, T. Lund-Hansen, A. Löffler, S. Reitzenstein, A. Forchel, and P. Lodahl, Phys. Rev. Lett. 106, 233601 (2011).
[CrossRef]

Renn, A.

J. Seelig, K. Leslie, A. Renn, S. Kühn, V. Jacobsen, M. van de Corput, C. Wyman, and V. Sandoghdar, Nano Lett. 7, 685 (2007).
[CrossRef]

Rogobete, L.

S. Kühn, U. Håkanson, L. Rogobete, and V. Sandoghdar, Phys. Rev. Lett. 97, 017402 (2006).
[CrossRef]

Sandoghdar, V.

X. W. Chen, M. Agio, and V. Sandoghdar, Phys. Rev. Lett. 108, 233001 (2012).
[CrossRef]

J. Seelig, K. Leslie, A. Renn, S. Kühn, V. Jacobsen, M. van de Corput, C. Wyman, and V. Sandoghdar, Nano Lett. 7, 685 (2007).
[CrossRef]

S. Kühn, U. Håkanson, L. Rogobete, and V. Sandoghdar, Phys. Rev. Lett. 97, 017402 (2006).
[CrossRef]

Schreiber, R.

G. P. Acuna, M. Bucher, I. H. Stein, C. Steinhauer, A. Kuzyk, P. Holzmeister, R. Schreiber, A. Moroz, F. D. Stefani, T. Liedl, F. C. Simmel, and P. Tinnefeld, ACS Nano 6, 3189 (2012).
[CrossRef]

Scully, M. O.

K. E. Dorfman, P. K. Jha, D. V. Voronine, P. Genevet, F. Capasso, and M. O. Scully, Phys. Rev. Lett. 111, 043601 (2013).
[CrossRef]

Seelig, J.

J. Seelig, K. Leslie, A. Renn, S. Kühn, V. Jacobsen, M. van de Corput, C. Wyman, and V. Sandoghdar, Nano Lett. 7, 685 (2007).
[CrossRef]

Shah, N. C.

J. N. Anker, W. P. Hall, O. Lyandres, N. C. Shah, J. Zhao, and R. P. Van Duyne, Nat. Mater. 7, 442 (2008).
[CrossRef]

Simmel, F. C.

G. P. Acuna, M. Bucher, I. H. Stein, C. Steinhauer, A. Kuzyk, P. Holzmeister, R. Schreiber, A. Moroz, F. D. Stefani, T. Liedl, F. C. Simmel, and P. Tinnefeld, ACS Nano 6, 3189 (2012).
[CrossRef]

Stefani, F. D.

G. P. Acuna, M. Bucher, I. H. Stein, C. Steinhauer, A. Kuzyk, P. Holzmeister, R. Schreiber, A. Moroz, F. D. Stefani, T. Liedl, F. C. Simmel, and P. Tinnefeld, ACS Nano 6, 3189 (2012).
[CrossRef]

Stein, I. H.

G. P. Acuna, M. Bucher, I. H. Stein, C. Steinhauer, A. Kuzyk, P. Holzmeister, R. Schreiber, A. Moroz, F. D. Stefani, T. Liedl, F. C. Simmel, and P. Tinnefeld, ACS Nano 6, 3189 (2012).
[CrossRef]

Steinhauer, C.

G. P. Acuna, M. Bucher, I. H. Stein, C. Steinhauer, A. Kuzyk, P. Holzmeister, R. Schreiber, A. Moroz, F. D. Stefani, T. Liedl, F. C. Simmel, and P. Tinnefeld, ACS Nano 6, 3189 (2012).
[CrossRef]

Tame, M. S.

M. S. Tame, K. R. McEnery, Ş. K. Özdemir, J. Lee, S. A. Maier, and M. S. Kim, Nat. Phys. 9, 329 (2013).
[CrossRef]

Tinnefeld, P.

G. P. Acuna, M. Bucher, I. H. Stein, C. Steinhauer, A. Kuzyk, P. Holzmeister, R. Schreiber, A. Moroz, F. D. Stefani, T. Liedl, F. C. Simmel, and P. Tinnefeld, ACS Nano 6, 3189 (2012).
[CrossRef]

Trügler, A.

A. Trügler and U. Hohenester, Phys. Rev. B 77, 115403 (2008).
[CrossRef]

van de Corput, M.

J. Seelig, K. Leslie, A. Renn, S. Kühn, V. Jacobsen, M. van de Corput, C. Wyman, and V. Sandoghdar, Nano Lett. 7, 685 (2007).
[CrossRef]

Van Duyne, R. P.

J. N. Anker, W. P. Hall, O. Lyandres, N. C. Shah, J. Zhao, and R. P. Van Duyne, Nat. Mater. 7, 442 (2008).
[CrossRef]

Voronine, D. V.

K. E. Dorfman, P. K. Jha, D. V. Voronine, P. Genevet, F. Capasso, and M. O. Scully, Phys. Rev. Lett. 111, 043601 (2013).
[CrossRef]

Wang, J.-K.

Weisskof, V. F.

V. F. Weisskof and E. P. Wigner, Z. Phys. 63, 54 (1930).
[CrossRef]

Wigner, E. P.

V. F. Weisskof and E. P. Wigner, Z. Phys. 63, 54 (1930).
[CrossRef]

Wyman, C.

J. Seelig, K. Leslie, A. Renn, S. Kühn, V. Jacobsen, M. van de Corput, C. Wyman, and V. Sandoghdar, Nano Lett. 7, 685 (2007).
[CrossRef]

Zhao, J.

J. N. Anker, W. P. Hall, O. Lyandres, N. C. Shah, J. Zhao, and R. P. Van Duyne, Nat. Mater. 7, 442 (2008).
[CrossRef]

ACS Nano (1)

G. P. Acuna, M. Bucher, I. H. Stein, C. Steinhauer, A. Kuzyk, P. Holzmeister, R. Schreiber, A. Moroz, F. D. Stefani, T. Liedl, F. C. Simmel, and P. Tinnefeld, ACS Nano 6, 3189 (2012).
[CrossRef]

Nano Lett. (2)

L. Cao, P. Fan, E. S. Barnard, A. M. Brown, and M. L. Brongersma, Nano Lett. 10, 2649 (2010).
[CrossRef]

J. Seelig, K. Leslie, A. Renn, S. Kühn, V. Jacobsen, M. van de Corput, C. Wyman, and V. Sandoghdar, Nano Lett. 7, 685 (2007).
[CrossRef]

Nanoscale (1)

M. Agio, Nanoscale 4, 692 (2012).
[CrossRef]

Nat. Mater. (1)

J. N. Anker, W. P. Hall, O. Lyandres, N. C. Shah, J. Zhao, and R. P. Van Duyne, Nat. Mater. 7, 442 (2008).
[CrossRef]

Nat. Phys. (1)

M. S. Tame, K. R. McEnery, Ş. K. Özdemir, J. Lee, S. A. Maier, and M. S. Kim, Nat. Phys. 9, 329 (2013).
[CrossRef]

Opt. Lett. (1)

Phys. Rev. B (2)

P. B. Johnson and R. W. Christy, Phys. Rev. B 6, 4370 (1972).
[CrossRef]

A. Trügler and U. Hohenester, Phys. Rev. B 77, 115403 (2008).
[CrossRef]

Phys. Rev. Lett. (6)

K. H. Madsen, S. Ates, T. Lund-Hansen, A. Löffler, S. Reitzenstein, A. Forchel, and P. Lodahl, Phys. Rev. Lett. 106, 233601 (2011).
[CrossRef]

J. N. Farahani, D. W. Pohl, H. J. Eisler, and B. Hecht, Phys. Rev. Lett. 95, 017402 (2005).
[CrossRef]

P. Anger, P. Bharadwaj, and L. Novotny, Phys. Rev. Lett. 96, 113002 (2006).
[CrossRef]

S. Kühn, U. Håkanson, L. Rogobete, and V. Sandoghdar, Phys. Rev. Lett. 97, 017402 (2006).
[CrossRef]

X. W. Chen, M. Agio, and V. Sandoghdar, Phys. Rev. Lett. 108, 233001 (2012).
[CrossRef]

K. E. Dorfman, P. K. Jha, D. V. Voronine, P. Genevet, F. Capasso, and M. O. Scully, Phys. Rev. Lett. 111, 043601 (2013).
[CrossRef]

Science (1)

P. Mühlschlegel, H.-J. Eisler, B. Hecht, and D. W. Pohl, Science 308, 1607 (2005).
[CrossRef]

Z. Phys. (1)

V. F. Weisskof and E. P. Wigner, Z. Phys. 63, 54 (1930).
[CrossRef]

Cited By

OSA participates in CrossRef's Cited-By Linking service. Citing articles from OSA journals and other participating publishers are listed here.

Alert me when this article is cited.


Figures (2)

Fig. 1.
Fig. 1.

Schematic of a system with a QDE placed near an MNP, indicating (a) system parameters and (b) QDE energetic levels along with the localized (dipolar) surface plasmon resonance of the MNP.

Fig. 2.
Fig. 2.

Relaxation dynamics of the QDE–MNP configuration for different ratios of initial level populations, showing (a) population decay of the excited state 1 [Eqs. (7a)] and (7b) the squared magnitude of the total dipole moment [Eq. (8)] normalized to its maximum value.

Equations (12)

Equations on this page are rendered with MathJax. Learn more.

Ψ(t)=a1(t)ϕ1exp(iE1t)+a0(t)ϕ0exp(iE0t),
D⃗(t)=a1a0*d⃗10exp(iω10t)+a0a1*d⃗10*exp(iω10t),
E⃗sp=a1a0*d⃗1πε0ε2ε1ε2ε1+2ε2r3R6exp(iω10t)+c.c.,
da0dt=i(ε1*ε2)|d⃗10|2r3πε0ε2(ε1*+2ε2)R6a1*a1a0,
da1dt=i(ε1ε2)|d⃗10|2r3πε0ε2(ε1+2ε2)R6a0*a0a1.
da0dt=μa1*a1a0andda1dt=μa0*a0a1,
μ=3|d⃗10|2πε0ε1i(rR)31R3.
a0(tτ)=a00a002+a102exp[2μ(tτ)],
a1(tτ)=a10a102+a002exp[2μ(tτ)].
P⃗=(16iε2ε1ir3R3)d⃗10exp(iω10t)2cosh[μ(tτ)ln(a10/a00)]+c.c.
βμγ0=9ε1iε2(λ02πR)3(rR)3,
μ1=|d⃗10|28πε0ε1iR3,

Metrics