Real-space observation of vibrational strong coupling between propagating phonon polaritons and organic molecules

极化子 声子 范德瓦尔斯力 表面声子 材料科学 联轴节(管道) 分子振动 凝聚态物理 分子物理学 红外线的 旋转-振动耦合 物理 分子 拉曼光谱 光学 量子力学 冶金
作者
Andrei Bylinkin,Martin Schnell,Marta Autore,Francesco Calavalle,Peining Li,Javier Taboada‐Gutiérrez,Song Liu,James H. Edgar,Fèlix Casanova,Luis E. Hueso,Pablo Alonso‐González,Alexey Y. Nikitin,Rainer Hillenbrand
出处
期刊:Nature Photonics [Nature Portfolio]
卷期号:15 (3): 197-202 被引量:173
标识
DOI:10.1038/s41566-020-00725-3
摘要

Phonon polaritons in van der Waals materials can strongly enhance light–matter interactions at mid-infrared frequencies, owing to their extreme field confinement and long lifetimes1–7. Phonon polaritons thus bear potential for vibrational strong coupling with molecules. Although the onset of vibrational strong coupling was observed spectroscopically with phonon-polariton nanoresonators8, no experiments have resolved vibrational strong coupling in real space and with propagating modes. Here we demonstrate by nanoimaging that vibrational strong coupling can be achieved between propagating phonon polaritons in thin van der Waals crystals (hexagonal boron nitride) and molecular vibrations in adjacent thin molecular layers. We performed near-field polariton interferometry, showing that vibrational strong coupling leads to the formation of a propagating hybrid mode with a pronounced anti-crossing region in its dispersion, in which propagation with negative group velocity is found. Numerical calculations predict vibrational strong coupling for nanometre-thin molecular layers and phonon polaritons in few-layer van der Waals materials, which could make propagating phonon polaritons a promising platform for ultrasensitive on-chip spectroscopy and strong-coupling experiments. Real-space mid-infrared nanoimaging reveals vibrational strong coupling between molecules and propagating phonon polaritons in unstructured, thin hexagonal boron nitride layers, which could provide a platform for testing strong coupling and local control of chemical properties.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
1秒前
1秒前
CipherSage应助激情的不弱采纳,获得10
1秒前
1秒前
开心幻丝完成签到,获得积分10
1秒前
2秒前
2秒前
于文旭发布了新的文献求助10
2秒前
Tina发布了新的文献求助10
2秒前
Lucas应助舒心的芝麻采纳,获得10
3秒前
Orange应助serein采纳,获得10
3秒前
自信放光芒~完成签到,获得积分10
4秒前
东北饿霸发布了新的文献求助300
4秒前
biovhys发布了新的文献求助30
4秒前
李爱国应助犯困采纳,获得10
4秒前
开心饭完成签到 ,获得积分10
4秒前
ZLY发布了新的文献求助10
4秒前
魔真人完成签到,获得积分10
4秒前
时念完成签到,获得积分10
5秒前
科研通AI6.4应助29采纳,获得10
5秒前
6秒前
6秒前
深情安青应助和谐的寒风采纳,获得10
6秒前
蓝天发布了新的文献求助80
6秒前
子义完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
6秒前
紧张的从容完成签到,获得积分10
6秒前
天天发布了新的文献求助30
7秒前
8秒前
小蘑菇应助颜子尧采纳,获得10
9秒前
xxx完成签到,获得积分10
9秒前
可爱的飞雪关注了科研通微信公众号
9秒前
直率楷瑞完成签到,获得积分10
9秒前
赤练仙子发布了新的文献求助10
9秒前
10秒前
科研通AI6.4应助33采纳,获得10
10秒前
10秒前
10秒前
yxf完成签到,获得积分10
10秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
48V Low-voltage Power Distribution Network (PDN) Architecture Industry Report, 2024 800
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 700
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 610
适配Micro-LED色转换的高兼容性量子点负性光刻胶制备与工艺研究 500
Direct and Iterative Linear System Solvers 500
Vander's Renal Physiology第10版 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7308172
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8925714
关于积分的说明 18914784
捐赠科研通 6970796
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3212712
关于科研通互助平台的介绍 2381331
邀请新用户注册赠送积分活动 2190477