定制耦合条件下连续态中的振动耦合
摘要：光子共振模式可以通过局部电场与附近分子之间的相互作用在中红外区光谱上与分子的振动模式发生光谱耦合。最近的研究表明，通过辐射损耗工程来调控耦合系统是一种可以调控耦合条件并增强分子信号的有望手段。然而，这种策略目前只通过金属纳米结构的局部表面等离子共振实现，而金属纳米结构在中红外区面临增加的本征损耗和实现高品质(Q)因子的严重限制。在本研究中，我们采用硅基元表面形成在硅绝缘子片上，以实现高品质因子并调控连续介质中准束缚态(qBICs)与分子振动之间的耦合条件。通过简单地改变结构的不对称参数并利用qBIC模式的固有高品质因子，可以将共振模式与聚甲基丙烯酸甲酯分子之间的耦合从弱到强调控。此外，我们确定了最佳的不对称参数，以最大化增强的分子信号，为使用互补金属氧化物半导体兼容的全电介质材料实现高灵敏度的表面增强红外光谱学开辟了一条途径。
作者：Keisuke Watanabe, Hemam Rachna Devi, Masanobu Iwanaga, Tadaaki Nagao
论文ID：2308.04630
分类：Optics
分类简称：physics.optics
提交时间：2023-08-10