光机械分子纳米腔中电子跳跃诱导的声子泵浦
光学
2025-07-18 v3 量子物理
摘要
等离激元分子纳米结在纳米尺度上展现出光机械耦合，实现了光学、振动和电子现象的交织。在此，我们展示了由导电分子中非弹性电子跳跃驱动的等离激元介导的声子泵浦，这导致在比传统光机械系统低近三个数量级的光强下产生强烈的拉曼非线性，并且由于振动电子-声子耦合，有效拉曼极化率提高了四倍，这已由反斯托克斯拉曼散射强度的显著增加所证实，表明振动占据数增加。我们还基于 Marcus 电子跳跃开发了一个分子纳米结中光机械电子-声子耦合的微观框架。通过系统地改变结中分子的电导和激光强度，我们观察到了光辅助隧穿机制与电子跳跃过程之间的转变。我们的发现为等离激元纳米腔中的振动、光学和电子现象提供了微观描述，这对于高效的声子激射具有重要意义，代表了利用导电分子作为量子力学振荡器的首次尝试。
引用
@article{arxiv.2501.01671,
title = {Electron hopping induced phonon pumping in opto-mechanical molecular nanocavities},
author = {Yu Bai and Ilya Razdolski and Zhizi Guan and Ping Tang and Xiu Liang and David J. Srolovitz and Anatoly V. Zayats and Dangyuan Lei},
journal= {arXiv preprint arXiv:2501.01671},
year = {2025}
}