传播声子极化激元与有机分子之间振动强耦合的实空间观测
光学
2021-06-04 v2
摘要
范德瓦耳斯（vdW）材料中的声子极化激元（PP）凭借其极端的红外场约束与长寿命，可强烈增强中红外频率下的光与物质相互作用。因此，PP 具有实现与分子振动强耦合（VSC）的潜力。尽管近来已通过 PP 纳米谐振子以光谱手段观测到 VSC 的出现，但迄今尚无实验在实空间及非结构化层中的传播模式下分辨出 VSC。在此，我们通过实空间纳米成像证明，薄 vdW 晶体（具体为 h-BN）中的传播 PP 与相邻薄分子层中的分子振动之间可实现 VSC。为此，我们进行了近场极化激元干涉测量，表明 VSC 导致形成一种传播杂化模式，其色散中存在显著的反交叉区域，并在该区域发现具有负群速度的 propagation。数值计算预测，在纳米级薄分子层与少层 vdW 材料中的 PP 之间可实现 VSC，这可使传播 PP 成为超灵敏片上光谱与强耦合实验的有前景平台。
引用
@article{arxiv.2010.14351,
title = {Real-space observation of vibrational strong coupling between propagating phonon polaritons and organic molecules},
author = {Andrei Bylinkin and Martin Schnell and Marta Autore and Francesco Calavalle and Peining Li and Javier Taboada-Gutitierrez and Song Liu and James H. Edgar and Felix Casanova and Luis E. Hueso and Pablo Alonso-Gonzalez and Alexey Y. Nikitin and Rainer Hillenbrand},
journal= {arXiv preprint arXiv:2010.14351},
year = {2021}
}