論文の概要: Optomechanical Effects in Nanocavity-enhanced Resonant Raman Scattering
of a Single Molecule
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2210.02639v1
- Date: Thu, 6 Oct 2022 02:12:07 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-01-23 15:03:32.354297
- Title: Optomechanical Effects in Nanocavity-enhanced Resonant Raman Scattering
of a Single Molecule
- Title(参考訳): 単一分子のナノ共振ラマン散乱における光学的効果
- Authors: Xuan-Ming Shen, Yuan Zhang, Shunping Zhang, Yao Zhang, Qiu-Shi Meng,
Guangchao Zheng, Siyuan Lv, Luxia Wang, Roberto A. Boto, Chongxin Shan,
Javier Aizpurua
- Abstract要約: ナノ粒子中の単一分子からの表面共振ラマン散乱(SERRS)が鏡(NPoM)ナノキャビティに与える影響について検討した。
我々は、開量子系理論の枠組みの中で、マクロ的な量子電磁力学と電子-振動相互作用を組み合わせた量子マスター方程式理論を開発する。
我々は電磁シミュレーションと時間依存密度汎関数理論計算を用いて、現実的なNPoMナノキャビティにおけるメチレンブルー分子のSERRSを研究する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 7.8701096149524865
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: In this article, we address the optomechanical effects in surface-enhanced
resonant Raman scattering (SERRS) from a single molecule in a nano-particle on
mirror (NPoM) nanocavity by developing a quantum master equation theory, which
combines macroscopic quantum electrodynamics and electron-vibration interaction
within the framework of open quantum system theory. We supplement the theory
with electromagnetic simulations and time-dependent density functional theory
calculations in order to study the SERRS of a methylene blue molecule in a
realistic NPoM nanocavity. The simulations allow us not only to identify the
conditions to achieve conventional optomechanical effects, such as vibrational
pumping, non-linear scaling of Stokes and anti-Stokes scattering, but also to
discovery distinct behaviors, such as the saturation of exciton population, the
emergence of Mollow triplet side-bands, and higher-order Raman scattering. All
in all, our study might guide further investigations of optomechanical effects
in resonant Raman scattering.
- Abstract(参考訳): 本稿では, 共振ラマン散乱 (serrs) の光力学的効果について, 共振ラマン散乱 (serrs) をミラー(npom) ナノキャビティ上の1分子のナノ分子から取り上げ, マクロな量子電磁力学と開量子系理論の枠組みにおける電子-振動相互作用を組み合わせた量子マスター方程式理論を考案する。
我々は電磁シミュレーションと時間依存密度汎関数理論計算で理論を補足し、現実的なNPoMナノキャビティにおけるメチレンブルー分子のSERRSを研究する。
シミュレーションにより, 振動ポンピング, ストークスの非線形スケーリング, 反ストークス散乱など, 従来のオプテメカ的な効果を達成するための条件を同定できるだけでなく, 励起子集団の飽和, モロー三重項側バンドの出現, 高次ラマン散乱など, 異なる挙動の発見が可能になる。
全体としては、共鳴ラマン散乱における光学効果のさらなる研究を導く可能性がある。
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