論文の概要: Enhanced photoisomerization with hybrid metallodielectric cavities based on mode interference
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2412.10123v1
- Date: Fri, 13 Dec 2024 13:07:17 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2024-12-16 15:01:47.297229
- Title: Enhanced photoisomerization with hybrid metallodielectric cavities based on mode interference
- Title（参考訳）: モード干渉によるハイブリッド金属誘電体キャビティによる光異性化の促進
- Authors: Anael Ben-Asher, Thomas Schnappinger, Markus Kowalewski, Johannes Feist,
- Abstract要約: ハイブリッド金属誘電体キャビティが光異性化反応に及ぼす影響について検討した。
狭いフォトニックモードと互いに結合する広いプラズモンモードによるスペクトル密度の干渉により、ハイブリッドキャビティはエネルギー選択的なパーセル効果をもたらす。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
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- Abstract: The ability to control chemical reactions by coupling organic molecules to confined light in a cavity has recently attracted much attention. While most previous studies have focused on single-mode photonic or plasmonic cavities, here we investigate the effect of hybrid metallodielectric cavities on photoisomerization reactions. Hybrid cavities, which support both photonic and plasmonic modes, offer unique opportunities that arise from the interplay between these two distinct types of modes. Specifically, we demonstrate that interference in the spectral density due to a narrow photonic mode and a broad plasmonic mode that are coupled to each other enables hybrid cavities to provide an energy-selective Purcell effect. This effect enhances electronic relaxation only to the desired molecular geometry, providing the ability to increase the yield of photoisomerization reactions. As a test case, we study the asymmetric proton transfer reaction in the electronic excited state of 3-aminoacrolein. Our results, which are robust for a range of realistic cavity parameters, highlight the advantages of hybrid cavities in cavity-induced photochemical processes.
- Abstract（参考訳）: 有機分子をキャビティ内の閉じ込められた光に結合させることによって化学反応を制御する能力は近年注目されている。
これまでのほとんどの研究では、単モードフォトニックまたはプラズモニックキャビティに焦点を当ててきたが、光異性化反応に対するハイブリッドメタロ誘電体キャビティの効果について検討した。
フォトニックモードとプラズモニックモードの両方をサポートするハイブリッドキャビティは、これら2つの異なるモード間の相互作用から生じるユニークな機会を提供する。
具体的には,狭いフォトニックモードと広いプラズモニックモードによるスペクトル密度の干渉により,ハイブリッドキャビティがエネルギー選択的なパーセル効果をもたらすことを示す。
この効果は電子緩和を所望の分子構造のみに促進し、光異性化反応の収量を増加させる能力を与える。
実験では3-アミノアクロレインの電子励起状態における非対称プロトン転移反応について検討した。
この結果は, キャビティ誘起光化学プロセスにおけるハイブリッドキャビティの利点を浮き彫りにした。
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