Влияние поверхностных плазмон-поляритонов на скорости спонтанного излучения и межмолекулярного переноса энергии в многослойных геометриях

С помощью метода тензора Грина исследуются скорость спонтанного излучения молекулы и скорость переноса энергии между молекулами, расположенными в двух типах слоистых геометрий: в геометрии плоского слоя и в плоском волноводе. Особое внимание уделяется роли поверхностных плазмон-поляритонов в изменении скоростей спонтанного излучения и переноса энергии по сравнению со свободным пространством. При наличии более одного интерфейса моды поверхностных плазмон-поляритонов расщепляются на несколько ветвей, каждая из которых может вносить существенный вклад в изменение электромагнитных свойств атомов и молекул. Получено увеличение на несколько порядков как скорости спонтанного излучения молекулы, так и скорости переноса энергии между молекулами; варьируя параметры геометрии, можно управлять диапазоном и величиной этих усилений. Для скорости переноса энергии интерференционные эффекты между вкладами различных ветвей плазмон-поляритонов проявляются в виде осцилляций зависимости этой скорости от расстояния.