論文の概要: Theoretical Challenges in Polaritonic Chemistry
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2111.08394v1
- Date: Tue, 16 Nov 2021 11:50:19 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-03-08 00:12:06.582685
- Title: Theoretical Challenges in Polaritonic Chemistry
- Title（参考訳）: ポラリトニック化学の理論的課題
- Authors: Jacopo Fregoni, Francisco J. Garc\'ia-Vidal, Johannes Feist
- Abstract要約: ポラリトニック化学は、分子と閉じ込められた電磁場モードの間の強い光-物質結合を利用する。
波長スケールの光学キャビティでは、光-マター相互作用は集合効果によって制御される。
プラズモニックのサブ波長ナノキャビティにより、単一の分子でさえ強い結合に達することができる。
- 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: Polaritonic chemistry exploits strong light-matter coupling between molecules
and confined electromagnetic field modes to enable new chemical reactivities.
In systems displaying this functionality, the choice of the cavity determines
both the confinement of the electromagnetic field and the number of molecules
that are involved in the process, whereas in wavelength-scale optical cavities
light-matter interaction is ruled by collective effects, plasmonic
subwavelength nanocavities allow even single molecules to reach strong
coupling. Due to these very distinct situations, a multiscale theoretical
toolbox is then required to explore the rich phenomenology of polaritonic
chemistry. Within this framework, each component of the system (molecules and
electromagnetic modes) needs to be treated in sufficient detail to obtain
reliable results. Starting from the very general aspects of light-molecule
interactions in typical experimental setups, we underline the basic concepts
that should be taken into account when operating in this new area of research.
Building on these considerations, we then provide a map of the theoretical
tools already available to tackle chemical applications of molecular polaritons
at different scales. Throughout the discussion, we draw attention to both the
successes and the challenges still ahead in the theoretical description of
polaritonic chemistry.
- Abstract（参考訳）: ポラリトニック化学は、分子と閉じ込められた電磁場モードの間の強い光物質結合を利用して、新しい化学反応を可能にする。
この機能を示すシステムでは、キャビティの選択は電磁界の閉じ込めとプロセスに関与する分子の数の両方を決定するが、波長スケールの光学キャビティでは光・物質相互作用は集団効果によって制御され、プラズモニックサブ波長のナノキャビティは単一の分子でさえ強い結合に達することができる。
これらの非常に異なる状況のため、多スケールの理論ツールボックスは偏光化学の豊富な現象論を探求するために必要となる。
このフレームワーク内では、システムの各コンポーネント(分子と電磁モード)を十分な詳細で処理し、信頼できる結果を得る必要がある。
典型的な実験装置における光分子相互作用の非常に一般的な側面から始めて、この新しい研究領域で運用する場合に考慮すべき基本概念を概説する。
これらの考察に基づき、分子ポラリトンを異なるスケールで化学応用するために既に利用可能な理論ツールのマップを提供する。
議論を通して、我々は、ポラリトニック化学の理論的な記述において、成功とまだ先行している課題の両方に注意を向ける。
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