論文の概要: Hybrid THz architectures for molecular polaritonics
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2304.03654v3
- Date: Sat, 25 May 2024 16:17:50 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-05-29 12:38:03.973706
- Title: Hybrid THz architectures for molecular polaritonics
- Title（参考訳）: 分子分極論のためのハイブリッドTHzアーキテクチャ
- Authors: Ahmed Jaber, Michael Reitz, Avinash Singh, Ali Maleki, Yongbao Xin, Brian Sullivan, Ksenia Dolgaleva, Robert W. Boyd, Claudiu Genes, Jean-Michel Ménard,
- Abstract要約: 材料の物理的および化学的性質は共鳴光学モードで修正することができる。
本稿では,局所化フォトニックモードとテラヘルツ領域の分子振動の集団結合を容易にするために,電磁界閉じ込めのいくつかのスキームについて検討する。
さらに、プラズモン共鳴、フォトニックキャビティモード、低エネルギー分子共鳴を組み合わせた場合、200GHzまで達する真空ラビ分割を実証した。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.7615102415144135
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Physical and chemical properties of materials can be modified by a resonant optical mode. Such recent demonstrations have mostly relied on a planar cavity geometry, others have relied on a plasmonic resonator. However, the combination of these two device architectures have remained largely unexplored, especially in the context of maximizing light-matter interactions. Here, we investigate several schemes of electromagnetic field confinement aimed at facilitating the collective coupling of a localized photonic mode to molecular vibrations in the terahertz region. The key aspects are the use of metasurface plasmonic structures combined with standard Fabry-Perot configurations and the deposition of a thin layer of glucose, via a spray coating technique, within a tightly focused electromagnetic mode volume. More importantly, we demonstrate enhanced vacuum Rabi splittings reaching up to 200 GHz when combining plasmonic resonances, photonic cavity modes and low-energy molecular resonances. Furthermore, we demonstrate how a cavity mode can be utilized to enhance the zero-point electric field amplitude of a plasmonic resonator. Our study provides key insight into the design of polaritonic platforms with organic molecules to harvest the unique properties of hybrid light-matter states.
- Abstract（参考訳）: 材料の物理的および化学的性質は共鳴光学モードで修正することができる。
このような最近の実証は主に平面空洞形状に依存し、他のものはプラズモニック共振器に依存している。
しかし、これらの2つのデバイスアーキテクチャの組み合わせは、特に光-物質相互作用の最大化という文脈において、ほとんど未解明のままである。
本稿では,局所化フォトニックモードとテラヘルツ領域の分子振動の集団結合を容易にするために,電磁界閉じ込めのいくつかのスキームについて検討する。
鍵となる側面は、標準的なファブリ・ペロー構成と組み合わせた中表面プラズモニック構造の使用と、スプレーコーティング技術により、密集した電磁モード体積内でのグルコースの薄い層の形成である。
さらに、プラズモン共鳴、フォトニックキャビティモード、低エネルギー分子共鳴を組み合わせた場合、200GHzまで達する真空ラビ分割を実証した。
さらに、プラズモン共振器の零点電界振幅を高めるためにキャビティモードをどのように利用できるかを示す。
本研究は, 有機分子を用いた偏光プラットフォームの設計に関する重要な知見を提供し, ハイブリッド光物質状態のユニークな性質を解明する。
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