論文の概要: Electron hopping induced phonon pumping in opto-mechanical molecular nanocavities

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2501.01671v2
• Date: Thu, 06 Feb 2025 14:33:56 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-02-07 14:29:54.941638
• Title: Electron hopping induced phonon pumping in opto-mechanical molecular nanocavities
• Title（参考訳）: 光メカニカル分子ナノキャビティにおける電子ホッピング誘起フォノン励起
• Authors: Yu Bai, Ilya Razdolski, Zhizi Guan, Ping Tang, Xiu Liang, David J. Srolovitz, Anatoly V. Zayats, Dangyuan Lei,
• Abstract要約: プラズモニック分子ナノ接合はナノスケールでオプトメカニカルカップリングを示す。 導電性分子における非弾性電子ホッピングにより誘導されるプラズモンを介するフォノンポンプを実証する。 本研究は, プラズモンナノキャビティにおける振動, 光, 電子現象の微視的記述を提供する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 8.942289689181226
• License:
• Abstract: Plasmonic molecular nanojunctions exhibit opto-mechanical coupling at the nanoscale, enabling intertwined optical, vibrational and electronic phenomena. Here, we demonstrate plasmon-mediated phonon pumping, driven by inelastic electron hopping in conductive molecules, which results in strong Raman nonlinearity at the light intensities almost three orders of magnitude lower than in the conventional opto-mechanical systems and up to four-fold enhancement of the effective Raman polarizability due to vibrational electron-phonon coupling. We also developed a microscopic framework of opto-mechanical electron-phonon coupling in molecular nanojunctions based on the Marcus electron hopping. Systematically varying electrical conductance of the molecules in the junction and laser intensity, we observed the transition between a photo-assisted tunnelling regime and an electron hopping process. Our findings provide a microscopic description for vibrational, optical, and electronic phenomena in plasmonic nanocavities important for efficient phonon lasing, representing the first attempt to exploit conductive molecules as quantum-mechanical oscillators.
• Abstract（参考訳）: プラズモニック分子ナノ接合はナノスケールでオプトメカニカルカップリングを示し、干渉した光学、振動、電子現象を可能にする。 ここでは、導電性分子における非弾性電子ホッピングにより誘導されるプラズモンを介するフォノンポンプについて、従来のオプトメカニカルシステムよりも約3桁低い光強度で強ラマン非線形性が得られ、振動電子-フォノンカップリングによる有効ラマン偏光性の最大4倍向上することを示した。 また、マーカス電子ホッピングに基づく分子ナノ接合におけるオプトメカニカル電子-フォノンカップリングの顕微鏡的枠組みを開発した。 接合部およびレーザ強度における分子の電気伝導度を系統的に変化させ,光支援トンネル構造と電子ホッピング過程の遷移を観察した。 本研究は、導電性分子を量子力学的振動子として活用する最初の試みとして、効率的なフォノン洗浄に重要なプラズモンナノキャビティにおける振動、光学、電子現象の顕微鏡的記述を提供する。

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