用于分子薄膜多模振动强耦合的无角度依赖等离激元基底
光学
2021-03-31 v2 化学物理
摘要
近年来，分子与基于等离激元共振的光学微腔的振动强耦合得到探索，因为等离激元近场可在亚衍射极限体积内提供强耦合。此种场局域化最大化耦合强度，这对改变分子振动响应并从而操控化学反应至关重要。此处我们展示一种无角度依赖的等离激元纳米盘基底，其克服了传统法布里-珀罗光学微腔的局限，因为该设计可与基底表面所有分子强耦合，无关分子取向。我们证明该等离激元基底与沉积 PMMA 薄膜的 C=O 振动伸缩模强耦合。我们还表明等离激元共振的大线宽允许与基底表面沉积的五水硫酸铜薄膜中两个正交的水对称与非对称振动模同时强耦合。我们建立三耦合振子模型以分析等离激元共振与这两个水模的耦合强度。通过精确控制纳米盘直径，等离激元共振被系统性地调谐经过这些模，与两模的耦合强度随等离激元频率变化，且对两模的强耦合在一系列直径下同时实现。该工作可助益通过同时扰动多个振动模并在亚衍射极限体积内增大耦合强度，来进一步研究分子基态化学图景的操控。
引用
@article{arxiv.2012.00710,
title = {Angle-Independent Plasmonic Substrates for Multi-Mode Vibrational Strong Coupling with Molecular Thin Films},
author = {Zachary T. Brawley and S. David Storm and Diego A. Contreras Mora and Matthew Pelton and Matthew Sheldon},
journal= {arXiv preprint arXiv:2012.00710},
year = {2021}
}
备注
Supplementary information is attached at the end of the main manuscript