論文の概要: Superreaction: the collective enhancement of a reaction rate by
molecular polaritons in the presence of energy fluctuations
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2103.16166v1
- Date: Tue, 30 Mar 2021 08:46:37 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-04-06 03:50:26.594673
- Title: Superreaction: the collective enhancement of a reaction rate by
molecular polaritons in the presence of energy fluctuations
- Title（参考訳）: 超反応:エネルギーゆらぎの存在下での分子偏光子による反応速度の集合的増強
- Authors: Nguyen Thanh Phuc
- Abstract要約: 分子分極は、分子電子または振動励起と光学キャビティとの間の強い結合によって形成される光と物質のハイブリッド状態である。
分子分極の集合的特性を利用してスーパー反応を実現できることを示す。
基礎となるメカニズムは、光-物質相互作用がより強くなるにつれて、異なるドナー間の量子コヒーレンスの強化であることが示されている。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Recent experiments have demonstrated that molecular polaritons, hybrid states
of light and matter formed by the strong coupling between molecular electronic
or vibrational excitations and an optical cavity, can substantially modify the
physical and chemical properties of molecular systems. Here, we show that, by
exploiting the collective character of molecular polaritons in conjunction with
the effect of polaron decoupling, i.e., the suppression of environmental
influence on the polariton, a superreaction can be realized, involving a
collective enhancement of charge or excitation-energy transfer reaction rate in
a system of donors all coupled to a common acceptor. This effect is analogous
to the phenomenon of superradiation. Since the polariton is a superposition
state of excitations of all the molecules coupled to the cavity, it is
vulnerable to the effect of decoherence caused by energy fluctuations in
molecular systems. Consequently, in the absence of a strong light-matter
interaction, the reaction rate decreases significantly as the number of
molecules increases, even if the system starts from the polariton state. By
turning on the light-matter interaction, the dynamic behavior of the system
changes dramatically, and the reaction rate increases with the number of
molecules, as expected for a superreaction. The underlying mechanism is shown
to be the enhancement of quantum coherence between different donors as the
light-matter interaction becomes stronger.
- Abstract（参考訳）: 最近の実験では、分子電子または振動励起と光学キャビティとの間の強い結合によって形成される光と物質のハイブリッド状態である分子分極が、分子系の物理的および化学的性質を実質的に変更できることが示されている。
ここでは, ポラロン脱カップリングの効果, すなわち, ポラリトンに対する環境影響の抑制と合わせて, 分子分極の集合的特性を利用することにより, 共振器に結合したドナー系において, 電荷の集合的増強や励起-エネルギー移動反応速度の超反応が実現可能であることを示す。
この効果は過放射現象と類似している。
偏光子はキャビティに結合した全ての分子の励起の重畳状態であるため、分子系のエネルギー変動に起因するデコヒーレンスの影響に弱い。
その結果、強い光-物質相互作用がなければ、系が偏光子状態から始まるとしても、反応速度は分子の数が増えるにつれて著しく低下する。
光-物質相互作用をオンにすることで、系の動的挙動は劇的に変化し、反応速度はスーパー反応で期待される分子の数とともに増加する。
基礎となるメカニズムは、光-物質相互作用がより強くなるにつれて、異なるドナー間の量子コヒーレンスの強化であることが示されている。
関連論文リスト
- Non-Markovian effects in long-range polariton-mediated energy transfer [0.0]
共有光子モードに結合した異なる分子種の2つの空間的に分離された層からなる系の発光ダイナミクスについて検討した。
その結果、偏光性長距離エネルギー移動に光を当て、分子偏光性の増大する磁場に対する振動モードの役割をより深く理解することができた。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-11-01T10:38:27Z) - Efficient Reduction of Casimir Forces by Self-assembled Bio-molecular
Thin Films [62.997667081978825]
ロンドン・ヴァン・デル・ワールス力に関連するカシミール力は、電磁ゆらぎのスペクトルが境界によって制限されている場合に生じる。
本研究では, 自己組織化された分子バイオ膜と有機薄膜が板と球間のカシミール力に及ぼす影響を実験的に検討した。
分子薄膜はわずか数ナノメートルの厚さだが、カシミール力は最大14%減少する。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-06-28T13:44:07Z) - Femtosecond Photophysics of Molecular Polaritons [0.0]
分子ポラリトン(英: molecular polariton)は、分子が光と強く相互作用するときに形成されるフォトニックおよび分子特性のハイブリッド状態である。
我々は、強く結合した分子系の集合的側面と、そのような系の動的応答にどのように関係するかに焦点をあてる。
超高速時間とスペクトル分解能により、ポンププローブ分光法が偏光子状態から機能的興味を持つ他の分子状態へのエネルギー伝達経路を明らかにするのに理想的なツールとなるかについて議論する。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-02-11T12:04:03Z) - Chemical reactivity under collective vibrational strong coupling [0.0]
赤外線キャビティモードと相互作用する多くの分子の一分子解離反応について検討した。
共振モードが分子の振動周波数に共鳴している場合, 整列分子の数を増やすことで反応速度が低下することがわかった。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-06-17T00:56:12Z) - Theory of Vibrational Polariton Chemistry in the Collective Coupling
Regime [1.1820545317040032]
化学反応速度定数は、分子振動と光学キャビティとの結合によって著しく抑制される。
溶媒を空洞にまとめることで, この動的ケージ効果をさらに高めることができることを示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-07-09T00:19:22Z) - Driving chemical reactions with polariton condensates [0.0]
電子移動過程における振動偏光子凝縮の効果について検討した。
励起と赤外レーザー源を比較すると、凝縮物は反応の収率を著しく変化させる。
以上の結果から, 凝縮剤を化学反応の促進に有効活用できる可能性が示唆された。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-06-23T04:57:35Z) - Molecular Interactions Induced by a Static Electric Field in Quantum
Mechanics and Quantum Electrodynamics [68.98428372162448]
我々は、一様静電場を受ける2つの中性原子または分子間の相互作用を研究する。
我々の焦点は、電場誘起静電分極と分散相互作用への主要な寄与の間の相互作用を理解することである。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-03-30T14:45:30Z) - Collective spontaneous emission of two entangled atoms near an
oscillating mirror [50.591267188664666]
我々は、真空状態の電磁場と相互作用する2つの同一原子系の協調自発放出を考える。
時間依存理論を用いて、2つの原子系から放射される放射スペクトルについて検討する。
振動ミラーの存在が減衰速度を向上または抑制できることを示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-10-07T06:48:20Z) - Effects of Conical Intersections on Hyperfine Quenching of Hydroxyl OH
in collision with an ultracold Sr atom [62.60678272919008]
Sr原子とヒドロキシルフリーラジカルOHの超低温衝突ダイナミクスを報告する。
この過程の量子力学的計算により、円錐交点付近で異常な分子動力学のため、クエンチングが効率的であることが明らかとなった。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-06-26T23:27:25Z) - Dynamical Strengthening of Covalent and Non-Covalent Molecular
Interactions by Nuclear Quantum Effects at Finite Temperature [58.999762016297865]
核量子効果(NQE)は非局在化された分子動力学を生成する傾向がある。
NQEはしばしば電子相互作用を増強し、有限温度での動的分子安定化をもたらす。
我々の発見は、分子や材料における原子核量子ゆらぎの多角的役割に関する新たな洞察をもたらす。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-06-18T14:30:29Z) - Optically pumped spin polarization as a probe of many-body
thermalization [50.591267188664666]
ダイヤモンド中の13Cのスピン拡散ダイナミクスについて検討し, 発色中心の光スピンポンピングにより室温で動的に偏光する。
核スピン浴中は熱接触が良好であり、超微細結合強度とは実質的に無関係である。
この結果から, 浴室内部の相互作用を制御し, システム内の熱化の開始を調査する興味深い機会が得られた。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-05-01T23:16:33Z)
関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。
指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。