論文の概要: Mapping molecular polariton transport via pump-probe microscopy
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2504.15501v2
- Date: Wed, 23 Apr 2025 01:20:57 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-05-02 19:15:52.760844
- Title: Mapping molecular polariton transport via pump-probe microscopy
- Title(参考訳): ポンププローブ顕微鏡による分子偏光子輸送のマッピング
- Authors: Piper Fowler-Wright, Michael Reitz, Joel Yuen-Zhou,
- Abstract要約: 光学キャビティにおける分子偏光子の輸送特性は、ポンプ-プローブ分光の顕微鏡モデルからどのように抽出できるかを示す。
本研究は, ポーラリトン系における輸送特性の指標として, 観測可能な分光観測装置を検討することの必要性を強調した。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: We demonstrate how the transport properties of molecular polaritons in optical cavities can be extracted from a microscopic modeling of pump-probe spectroscopy. Our approach combines a mean-field treatment of the light-matter Hamiltonian with a perturbative expansion of both light and matter components, along with spatial coarse-graining. This approach extends semiclassical cavity spectroscopy to multimode light-matter interactions, providing full access to spatially resolved transient spectra. By simulating a microscopy experiment with counter-propagating pump and probe pulses, we compute the differential transmission and show how molecular dephasing and persistent dark exciton populations drive sub-group-velocity transport of the root-mean-square displacement. We analyze transport across the polariton dispersion, showing how velocity renormalization correlates with excitonic weight, consistent with experimental observations, and further its dependence on the rate of molecular dephasing. Our results highlight the need to consider measured spectroscopic observables when characterizing transport in polaritonic systems.
- Abstract(参考訳): 光学キャビティにおける分子偏光子の輸送特性は、ポンプ-プローブ分光の顕微鏡モデルからどのように抽出できるかを実証する。
提案手法は,光物質および物質成分の摂動膨張と,空間粗粒化を併用して,光物質ハミルトニアンの平均場処理を行う。
このアプローチは半古典的空洞分光を多モード光-物質相互作用に拡張し、空間的に解決された過渡スペクトルを完全にアクセスする。
逆伝搬ポンプとプローブパルスによる顕微鏡実験をシミュレーションし、差動伝達を計算し、分子デファス化と永続的なダークエキシトン集団が、ルート平均二乗変位のサブグループ-速度輸送をいかに促すかを示す。
我々は、偏光子分散の輸送を解析し、速度再正規化が励起量とどのように相関し、実験的な観察と一致し、さらにその分子の脱落速度への依存性を示す。
本研究は, ポーラリトン系における輸送特性の指標として, 観測可能な分光観測装置を検討することの必要性を強調した。
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