关于光学腔中手性分子传感增强的研究
光学
2021-02-02 v1 化学物理
摘要
手性分子对入射左、右旋圆偏振光的差分响应可用于感知分子的手性。目前，大量工作致力于增强分子微弱的差分信号，以期将手性光谱仪的能力拓展至更低分子浓度或更小分析物体积。此前，已引入用于增强振动圆二色性的光学腔。其增强由保持手性的腔模介导，因TE与TM分量简并，光的手性得以保持。本文中，我们简化了腔的设计，并使用改进的对手性分子响应的模型与先前设计进行数值比较。我们利用分子共振参数表明，在固定分析物体积下，这些腔能将振动圆二色性信号提升至典型光谱仪检测阈值以上，所需浓度比无腔时低一至三个数量级。当前光谱仪的频率分辨率使新（旧）设计实现超过一个（两个）数量级的增强。借助改进的频率分辨率，新设计达三个数量级的增强。我们表明，完美保手性模中的TE/TM简并因腔的固有因素而被解除。更令人惊讶的是，该简并也被分子自身解除，源于其缺乏电磁对偶对称性，即光-分子相互作用中手性部分改变。
引用
@article{arxiv.2102.00897,
title = {On enhanced sensing of chiral molecules in optical cavities},
author = {Philip Scott and Xavier Garcia-Santiago and Dominik Beutel and Carsten Rockstuhl and Martin Wegener and Ivan Fernandez-Corbaton},
journal= {arXiv preprint arXiv:2102.00897},
year = {2021}
}
备注
This article may be downloaded for personal use only. Any other use requires prior permission of the author and AIP Publishing. This article appeared in Applied Physics Reviews 7, 041413 (2020) and may be found at https://aip.scitation.org/doi/abs/10.1063/5.0025006