論文の概要: Addressing intramolecular vibrational redistribution in a single molecule through pump and probe surface-enhanced vibrational spectroscopy

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2601.02117v1
• Date: Mon, 05 Jan 2026 13:46:14 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-01-06 16:25:23.15689
• Title: Addressing intramolecular vibrational redistribution in a single molecule through pump and probe surface-enhanced vibrational spectroscopy
• Title（参考訳）: 単分子分子における分子内振動再分配のポンプとプローブ表面励起振動分光による検討
• Authors: Aurelian Loirette-Pelous, Roberto A. Boto, Javier Aizpurua, Ruben Esteban,
• Abstract要約: 分子光学に基づく量子力学の枠組みを構築し,振動分光法による評価を最適化するための戦略を解析する。 分子内の振動モード間の集団移動の反ストークスSERSスペクトルに明確なシグネチャが存在することを示す。 本計算では, 分子・SERSパラメータを現実的に適用し, 現在の実験プラットフォームを用いた単一分子レベルでこれらのシグネチャにアクセス可能であることを示唆する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: The development of accurate tools to characterize Intramolecular Vibrational Redistribution (IVR) is of major interest in chemistry. In this context, surface-enhanced vibrational spectroscopies stand up as well-established techniques to study molecular vibrational lines and populations with a sensitivity that can reach the singe-molecule level. However, to date, this possibility has not been fully developed to address IVR. Here, we establish a quantum mechanical framework based on molecular optomechanics that accounts for IVR, and adopt it to analyze strategies to optimize IVR characterization by vibrational spectroscopy. In particular, we model two different pump-and-probe configurations where the vibrational pumping is provided either by infrared laser illumination or by Stokes SERS. We show for the two pumping configurations the existence of clear signatures on the anti-Stokes SERS spectra of population transfer between coupled vibrational modes in a molecule. Our calculations adopt realistic molecular and SERS parameters, suggesting that these signatures of IVR are accessible at the single-molecule level with current experimental platforms.
• Abstract（参考訳）: 分子内振動再分配(IVR)を特徴付ける正確なツールの開発は、化学において大きな関心を集めている。 この文脈では、表面強化振動分光法は、分子振動線や集団を研究するための確立された技術として、単分子レベルに到達できる感度で立ち上がる。 しかし、これまでのところ、IVRに対応するためにこの可能性は完全には開発されていない。 そこで我々は、IVRを考慮した分子光学に基づく量子力学的枠組みを構築し、振動分光法によりIVRのキャラクタリゼーションを最適化するための戦略を分析する。 特に、赤外線レーザー照明またはストークスSERSによって振動ポンプが提供される2つの異なるポンプ・プローブ構成をモデル化する。 分子内の結合振動モード間の集団移動の反ストークスSERSスペクトルに明確なシグネチャが存在することを示す。 我々の計算では, 現実的な分子・SERSパラメータが採用されており, 現在の実験プラットフォームを用いた単一分子レベルでIVRのシグネチャにアクセス可能であることが示唆された。

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