論文の概要: A roadmap toward the theory of vibrational polariton chemistry
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2107.09026v1
- Date: Fri, 9 Jul 2021 18:02:47 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-03-22 23:43:45.771601
- Title: A roadmap toward the theory of vibrational polariton chemistry
- Title（参考訳）: 振動ポラリトン化学の理論へのロードマップ
- Authors: Derek S Wang and Susanne F Yelin
- Abstract要約: 振動偏光子化学の分野は、2016年に室温での化学反応速度が、外部を駆動することなく共鳴的に調整された赤外線キャビティ内で修正された時に確立された。
反応速度がなぜ変化するのかを理解するために世界中の科学者による激しい努力にもかかわらず、理論的な説明は存在しない。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: The field of vibrational polariton chemistry was firmly established in 2016
when a chemical reaction rate at room temperature was modified within a
resonantly tuned infrared cavity without externally driving the system. Despite
intense efforts by scientists around the world to understand why the reaction
rate changes, no convincing theoretical explanation exists. In this
perspective, first, we briefly review this seminal experiment, as well as
relevant experiments that have since followed that have hinted at the roles of
reactant concentration, cavity frequency, and symmetry. Then, we analyze the
relevance of leading theories, such as quantum electrodynamics-modified
transition rate theories, the photonic solvent cage effect, the impact of
dissipation from dark states, bond strengthening via intramolecular vibrational
energy redistribution, and collectively enhanced local molecular properties.
Finally, we construct a roadmap toward the theory of vibrational polariton
chemistry by suggesting experiments to test theories and new paths for
theorists. We believe that understanding the importance of the onset of the
strong coupling regime, designing experiments to capture changes in reaction
pathways, and further developing the theories of cavity-modified intramolecular
vibrational energy redistribution and collectively enhanced local molecular
properties are crucial next steps. We hope this perspective will be a valuable
resource for guiding research in the field of vibrational polariton chemistry.
- Abstract（参考訳）: 振動ポラリトン化学の分野は2016年に、室温での化学反応速度が外部に駆動することなく共鳴調整された赤外線キャビティ内で変化した際に確立された。
反応速度がなぜ変化するのかを理解するために世界中の科学者による激しい努力にもかかわらず、理論的な説明は存在しない。
この観点からは, まず, 反応物質濃度, キャビティ周波数, 対称性の役割をほのめかした, このセレント実験およびそれに続く関連する実験を概観する。
次に, 量子力学修飾遷移速度理論, フォトニック溶媒ケージ効果, 暗黒状態からの散逸の影響, 分子内振動エネルギー再分配による結合強化, 局所分子特性の総合的向上など, 主要な理論の関連性を分析する。
最後に、理論と理論家のための新しい経路をテストする実験を提案し、振動ポラリトン化学の理論へのロードマップを構築する。
強い結合機構の開始の重要性を理解し,反応経路の変化を捉えるための実験を設計し,さらにキャビティ修飾した分子内振動エネルギー再分配の理論と局所分子特性の総合的強化が次の重要なステップであると考えている。
この視点が振動偏光子化学の分野の研究を導くための貴重な資源になることを願っている。
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