振动极化子增强分子非线性吸收的微腔分子动力学模拟
介观与纳米尺度物理
2021-03-09 v3 化学物理
光学
摘要
近期实验观察到，在集体振动强耦合（VSC）条件下，光学法布里-珀罗微腔内的分子其化学与光物理性质可被改变，而此类改变目前理论上尚未被很好理解。为理解这种腔诱导现象的起源，一些近期研究聚焦于腔环境对分子子系统非线性光学响应的影响。在此，我们使用近期提出的经典腔分子动力学（CavMD）模拟方案，数值研究液体二氧化碳在此类VSC条件下经光脉冲激发后的线性与非线性响应。我们发现，对下杂化光-物质态即下极化子（LP）施加强激发脉冲，可导致整体分子非线性吸收相对于腔外激发增强达两个数量级。这种极化子增强的多光子吸收还在强照明下导致极短的下极化子寿命（0.2 ps）。不同于通常的极化子弛豫过程——即极化子能量直接转移到单激发振动暗态流形——在当前机制下，下极化子将能量直接转移到更高振动激发暗态流形；这些高激发暗态随后以数十皮秒的寿命弛豫到单激发态流形。由于当前机制具有普适性，我们期望这些数值预测能在不同分子系统及不同体积微腔中被实验观测到。
引用
@article{arxiv.2011.03192,
title = {Cavity molecular dynamics simulations of vibrational polariton enhanced molecular nonlinear absorption},
author = {Tao E. Li and Abraham Nitzan and Joseph E. Subotnik},
journal= {arXiv preprint arXiv:2011.03192},
year = {2021}
}