Indutsirovannoe fononami ushirenie spektral'noy linii v primesnom stekle v ramkakh modeli rezonansnykh kolebatel'nykh mod: tetra-tret-butilterrilen v poliizobutilene

Мұқаба

Дәйексөз келтіру

Толық мәтін

Аннотация

Ранее мы показали [PRB 110, 045430 (2024)], что уширение бесфононных линий одиночных молекул тетра-трет-бутилтеррилена, внедренных в матрицу аморфного полиизобутилена, является результатом взаимодействия с резонансными колебательными модами, которые возникают в результате влияния примеси на нормальные моды матрицы. Однако оставался вопрос, способен ли данный подход успешно описать многочисленные экспериментальные данные по спектроскопии одиночных молекул и фотонного эха, полученные ранее для той же системы примесь/матрица. В настоящей работе мы демонстрируем высокую предсказательную силу модели резонансных мод, рассматриваемой в рамках общей теории электрон-фононного взаимодействия, а также демонстрируем хорошее согласие со всеми экспериментальными данными. Проанализировав данные по спектроскопии одиночных молекул, мы обнаружили неожиданно большую дисперсию силовых констант для примесных молекул. Чтобы объяснить данный эффект, мы предлагаем простую микроскопическую модель, предполагающую флуктуации расстояния между примесной молекулой и ее ближайшим окружением.

Авторлар туралы

A. Savost'yanov

Email: a.savostyanov@troitsk.lebedev.ru

A. Naumov

Әдебиет тізімі

  1. J.-H. Kim, S. Aghaeimeibodi, J. Carolan, D. Englund, and E. Waks, Optica 7, 291 (2020).
  2. C. Toninelli, I. Gerhardt, A. S. Clark et al. (Collaboration), Nat. Mater. 20, 1615 (2021).
  3. S. Adhikari, R. Smit, and M. Orrit, J. Phys. Chem. C 128, 3 (2024).
  4. A. H. Safavi-Naeini, D. van Thourhout, R. Baets, and R. Van Laer, Optica 6, 213 (2019).
  5. N. R. Jungwirth, B. Calderon, Y. Ji, M. G. Spencer, M.E. Flatte, and G.D. Fuchs, Nano Lett. 16, 6052 (2016).
  6. S. G. Bishop, J. P. Hadden, F. D. Alzahrani, R. Hekmati, D. L. Huffaker, W. W. Langbein, and A. J. Bennett, ACS Photonics 7, 1636 (2020).
  7. S. P. Feofilov, A. B. Kulinkin, and N. M. Khaidukov, J. Lumin. 224, 117284 (2020).
  8. R. Smit, A. Tebyani, J. Hameury, S. J. van der Molen, and M. Orrit, Nat. Commun. 14, 7960 (2023).
  9. A. O. Savostianov, I. Yu. Eremchev, T. Plakhotnik, and A. V. Naumov, Phys. Rev. B 110, 045430 (2024).
  10. A. S. Barker and A. J. Sievers, Rev. Mod. Phys. 47, (1975).
  11. H. R. Schober and B. B. Laird, Phys. Rev. B 44, 6746 (1991).
  12. I. S. Osad’ko, Phys. Rep. 206, 43 (1991).
  13. I. S. Osad’ko, Selective Spectroscopy of Single Molecules, Springer, Berlin, N.Y. (2003).
  14. D. Hsu and J. L. Skinner, J. Chem. Phys. 81, 1604 (1984).
  15. M. A. Krivoglaz, Sov. Phys. Solid State 6, 1340 (1964).
  16. D. E. McCumber, Phys. Rev. 133, A163 (1964).
  17. A. V. Naumov, Y. G. Vainer, and L. Kador, Phys. Rev. B 79, 132201 (2009).
  18. S. J. Zilker, L. Kador, J. Friebel, Yu. G. Vainer, M. A. Kol’chenko, and R. I. Personov, J. Chem. Phys. 109, 6780 (1998).
  19. M. Knyazev, K. Karimullin, and A. Naumov, Phys. Status Solidi (RRL) 11, 1600414 (2017).
  20. M. Orrit, J. Bernard, and R. I. Personov, J. Phys. Chem. 97, 10256 (1993).
  21. B. Frick, D. Richter, and S. Trevino, Physica A 201, (1993).
  22. P. D. Mannheim, Phys. Rev. 165, 1011 (1968).
  23. E. Barkai, Y. Jung, and R. Silbey, Annu. Rev. Phys. Chem. 55, 457 (2004).
  24. G. J. Small, Chem. Phys. Lett. 57, 501 (1978).
  25. E. Leontidis, U. W. Suter, M. Schuetz, H.-P. Luethi, A. Renn, and U. P. Wild, J. Am. Chem. Soc. 117, 7493 (1995).
  26. I. Renge, J. Phys. Chem. B 108, 10596 (2004).
  27. V. G. Karpov, M. I. Klinger, and F. N. Ignat’ev, Sov. Phys. JETP 57, 439 (1983).
  28. P. Esquinazi, Tunneling Systems in Amorphous and Crystal line Solids, Springer, Berlin (1998).
  29. S. A. Kulagin and I. S. Osadko, Phys. Status Solidi (b) 110, 57 (1982).
  30. N. L. Naumova, A. V. Naumov, A. N. Nikitina, I. A. Vasil’eva, Zh. A. Krasnaya, and Yu. V. Smirnova, Opt. Spectrosc. 92, 383 (2002).
  31. V. N. Novikov, A. P. Sokolov, B. Strube, N. V. Surovtsev, E. Duval, and A. Mermet, J. Chem. Phys. 107, 1057 (1997).
  32. K. R. Karimullin, A. I. Arzhanov, I. Y. Eremchev, B. A. Kulnitskiy, N. V. Surovtsev, and A. V. Naumov, Laser Phys. 29, 124009 (2019).
  33. A. I. Arzhanov, А. О. Savostianov, К. А. Magaryan, К. R. Karimullin, and A. V. Naumov, Photonics Russia 15, 622 (2021).
  34. I. Yu. Eremchev, A. Yu. Neliubov, K. N. Boldyrev, V. G. Ralchenko, V. S. Sedov, L. Kador, and A. V. Naumov, J. Phys. Chem. C 125, 17774 (2021).
  35. А. О. Savostianov, I. Yu. Eremchev, and А. V. Naumov, Photonics Russia 17, 508 (2023).

Қосымша файлдар

Қосымша файлдар
Әрекет
1. JATS XML
Жүктеу

© Российская академия наук, 2024

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).