极化子辅助远程能量转移理论
量子物理
2018-01-03 v2 介观与纳米尺度物理
材料科学
摘要
光与物质的强耦合产生杂化态（极化子），其离域性与电磁特性可对分子系统的光谱与化学反应性带来新颖改变。近期实验展示了强耦合于光学微腔模式的分子之间距离无关的远程能量转移。为阐明该现象的机理，我们提出首个基于供体与/或受体发色团强耦合于表面等离激元的极化子辅助远程能量转移（PARET）综合理论。理论应用表明，通过强耦合实现长达微米级的PARET确有可能。我们特别报道了PARET的两种机制：其一，与单一类型发色团的强耦合导致主要由表面等离激元介导的转移；其二，与两类发色团均强耦合则产生由振动弛豫介导的能量转移路径。重要的是，我们强调了相干性增强或削弱这些过程的条件。例如，仅与供体强耦合可增强向受体的转移，反之则不然。然而，与受体强耦合可改变能级，使从受体向供体的转移得以发生，从而产生发色团角色反转或“嘉年华效应”。该理论研究展示了受限电磁场调控并介导PARET的潜力，从而为设计分子系统间的远程介观尺度相互作用开辟了道路。
引用
@article{arxiv.1711.11576,
title = {Theory for polariton-assisted remote energy transfer},
author = {Matthew Du and Luis A. Martínez-Martínez and Raphael F. Ribeiro and Zixuan Hu and Vinod M. Menon and Joel Yuen-Zhou},
journal= {arXiv preprint arXiv:1711.11576},
year = {2018}
}