通过临界耦合实现分子振动的完美吸收
光学
2024-11-15 v1 应用物理
摘要
分子振动产生的吸收和发射光谱大多在红外区域。这些极性键的指纹吸收使我们能够从样本中获取键特定的化学信息。然而，原子尺度的化学键与共振波长之间的模式不匹配，限制了对自组装单层或生物膜等微量样本的直接检测。为克服这一限制，已提出表面增强红外吸收光谱（SEIRA）通过局部场增强来增强红外吸收。本文报告了通过分子超材料中的临界耦合实现分子振动完美吸收。我们的分子超材料设计由位于上方的结构金属层和下方的连续金属层夹缝的薄聚合物层组成，后者支持介质共振模式。测量和仿真的红外光谱显示，分子超材料呈现宽窄吸收带，分别对应于超材料和分子振动模式。我们表明，通过调节结构的分子薄膜厚度和周期性，可以将振动吸收增强到接近 1。我们还指出，对于特定的周期阵列，超材料共振可被完全抑制，仅激发分子振动吸收，从而产生极窄的吸收带。
引用
@article{arxiv.2411.08990,
title = {Perfect absorption of molecular vibration enabled by critical coupling in molecular metamaterial},
author = {Govind Dayal and Dheeraj Pratap},
journal= {arXiv preprint arXiv:2411.08990},
year = {2024}
}