2020年11月24日
图像显示,可以实现振动强耦合,这是一个现象,最近吸引了广泛关注的潜在用途控制基本物理和化学材料属性。
结果可能导致小说的发展平台,芯片上的微量的分子的化学识别和研究基本方面对纳米尺度的强耦合现象。已经发表在工作自然光子学(DOI: 10.1038 / s41566 - 020 - 00725 - 3)。
光中扮演着重要的角色在现代科学技术中,应用程序从高速光通信医疗诊断和激光手术。欧洲杯线上买球在许多这样的应用程序中,光与物质的相互作用是基本的重要性。
在红外频段,光可以通过他们的振动与分子相互作用发生在molecule-specific频率。因此,分子材料可以确定通过测量他们的红外反射或透射光谱欧洲杯足球竞彩。
这种技术,通常被称为红外指纹光谱,被广泛用于分析化学、生物和医疗物质。
最近,人们发现红外线和分子振动之间的交互可以如此强大,最终的材料属性被修改,如导电性和化学反应。
这种效应称为振动强耦合,会发生当一个材料被放置在一个微腔(通常是由镜子micrometer-size分开的距离)的光线集中。
光和物质的相互作用的强度很大程度上取决于物质的量。因此,交互削弱了分子的数目减少,具有挑战性的红外光谱应用,最终达到防止强烈的振动耦合。
这个问题是可以克服的,把光线集中于nanocavities或通过压缩其波长,从而导致光监禁。
“一个特别强烈的红外线可以通过压缩耦合到晶格振动(声子)的薄层优质极性晶体。这种耦合会导致红外波的形成——所谓的声子极化声子传播沿晶体层一个波长,可以超过十倍小于对应的光波在自由空间”说,安德烈•Bylinkin第一作者的工作。
现在,研究人员已经研究了分子振动和传播声子极化声子之间的耦合。首先,他们把一层薄薄的六角氮化硼(小于100纳米厚)的有机分子。六角氮化硼是一种范德瓦耳斯水晶,可以很容易地获得高质量的薄层剥落。
接下来,有必要产生声子极化声子在薄薄的氮化硼层。“这不能通过红外线照射氮化硼层,因为光的势头远小于声子极化声子的势头”,安德烈Bylinkin说。
动量失配的问题的帮助下解决了扫描近场显微镜的锋利金属尖端,它充当天线对红外光和集中到纳米红外点在提示顶端提供必要的动力,产生声子极化声子。
显微镜也扮演一个重要的角色。“这对成像允许我们在氮化硼的声子极化声子传播而附近的有机分子相互作用”,Rainer希伦布兰德说领导了这项研究。“这样我们可以观察到在现实空间如何声子极化声子两分子的振动,从而形成混合电磁声子”,他补充说。
的图像集记录在各种红外频率共振的分子振动显示不同的基本方面。混合电磁声子强烈减毒分子振动的频率,这可能是有趣的未来片上的传感应用。
幽灵似地解决图像还显示,海浪和负群速度传播,和最重要的是,声子极化声子和分子振动之间的耦合是如此强大,它分为振动强耦合的政权。
“电磁计算的帮助下我们可以证实我们的实验结果,并进一步预测之间的强耦合应该有可能甚至几厚层氮化硼原子和分子”,Alexey尼基丁说。
强烈的振动耦合的可能性在极端的纳米尺度可用于超灵敏光谱设备或未来发展的研究量子方面的强烈振动耦合到目前为止无法访问。
来源:https://www.elhuyar.eus/