纳米光子学增强的热圆二色性用于手性探测
光学
2024-07-19 v1 介观与纳米尺度物理
摘要
圆二色性 (CD) 可区分手性分子的手性。然而，由于在低分子浓度下吸收几乎为零，CD 通常非常弱。本文提出了热圆二色性 (TCD) 用于手性检测，利用当受右圆偏振和左圆偏振激发时手性样品产生的温度差。TCD 将圆二色性的手性特异性与热测量的高灵敏度相结合，同时引入了可以在热力学领域与光学方法协同作用的新机会。我们提出了理论框架以理解单个和手性分子覆盖的 Mie 共振器阵列的 TCD。为增强手性样品的弱 TCD，我们首先使用单个介质 Mie 共振器并识别手性传递和自热作为产生差异温度的基本机制。然而，由此共振器的材料和几何形态所施加的固有限制，使得超越一定水平的增强具有挑战性。为克服这一困难，我们建议阵列中非局域热力学和电磁相互作用。我们预测，结合 Mie 共振器的手性传递、集体热效应和光学晶格共振，理论上可以实现 TCD 超过 4 个数量级的增强。我们的基于热纳米光子的方法因此为 ultrasensitive 手性检测奠定了关键概念。
引用
@article{arxiv.2407.12966,
title = {Nanophotonic-Enhanced Thermal Circular Dichroism for Chiral Sensing},
author = {Ershad Mohammadi and Giulia Tagliabue},
journal= {arXiv preprint arXiv:2407.12966},
year = {2024}
}