Thermoelectric properties of molecular nanostructures
我们利用共振隧穿的概念来计算分子纳米系统的热电势。事实证明，在共振隧穿条件下的热电压的符号敏感地依赖于参与的分子轨道，并且当传输通道从最高占据分子轨道切换到最低未占据分子轨道时，发现符号变化。将我们的结果与最近获得的BDT分子与STM针尖接触的实验数据进行比较，我们观察到良好的一致性。
2011-09-02 cond-mat.mes-hall
Vibrational absorption sidebands in the Coulomb blockade regime of single-molecule transistors
在单分子晶体管中，电流驱动的振动非平衡诱导振动边带，其产生于伴随振动量子吸收的隧穿过程。与传统的边带不同，这些吸收边带发生在电流名义上被库仑阻塞的区域。在这里，我们开发了详细的和分析的吸收边带的理论，包括电流-电压特性以及散粒噪声。我们讨论我们的预测最近的实验的关系。
2007-09-28 cond-mat.mes-hall
The Influence of Magnetic Anisotropy on the Kondo Effect and Spin-Polarized Transport through Magnetic Molecules, Adatoms and Quantum Dots
从理论上分析了单轴磁各向异性纳米系统（如耦合到局域磁矩的磁性分子、磁性吸附原子或量子点）近藤区的输运性质。特别是，自旋极化运输通过本地轨道的系统和交换耦合的传导电子系统的磁核心上的近藤效应的影响进行了讨论。应用数值重整化群方法计算了电极磁矩平行和反平行情况下的谱函数和线性电导。结果表明，磁各向异性以及电子隧穿通过导电轨道和磁芯之间的交换耦合在近藤共振的形成中起着重要的作用，一般导致其抑制。这种系统的特定输运性质也表现为隧道磁阻的非平凡行为。研究还表明，在平行和反平行磁位形下，近藤效应都可以通过外加磁场恢复。
2012-06-05 cond-mat.mes-hall
A Scanning Cavity Microscope
除了荧光之外，对单个纳米系统的光学性质进行成像可以提供丰富的信息。然而，用于吸收和分散的微小信号是具有挑战性的观察，并且只有需要复杂噪声抑制的专门技术可用。在这里，我们使用扫描光学微腔中的信号增强来演示超灵敏成像。利用探测光与光学谐振器内的样品的多次相互作用，我们实现了1700倍的信号增强衍射极限显微镜相比。我们证明了定量成像的消光截面的金纳米粒子的灵敏度低于1纳米2，我们展示了一种方法，以提高空间分辨率可能低于衍射极限，通过使用高阶腔模式，我们提出了测量的双折射和消光对比度的金纳米棒。所展示的吸收和色散信号的同时增强，为纳米材料、分子和生物纳米系统的光学研究提供了诱人的潜力。
2015-09-09 cond-mat.mes-hall physics.optics
Radiation-Induced Correlation between Molecules Nearby Metallic Antenna Array
采用离散偶极近似方法研究了金属天线附近嵌入分子的光吸收。研究发现，由于分子间的辐射诱导关联，吸收峰发生了位移。我们的工作最显着的特点是表明，即使当单个分子与不同天线附近的局部表面等离子体激元耦合时，这种位移也会大大增强。具体地说，我们首先考虑的情况下，两套二聚体的金块与几个纳米的间距排列，并揭示的光吸收的强度和光谱峰强烈依赖于分子的位置。此外，当二聚体块和分子周期性排列时，发现峰移增加到~1.2 meV（300 GHz）。由于辐射诱导的相关性是集体光子发射的必要条件，我们的结果暗示了在设计的天线-分子复杂系统中等离子体辅助超荧光的可能性。
2015-09-30 cond-mat.mes-hall
Electrical generation and absorption of phonons in carbon nanotubes
离散的振动自由度和电子自由度之间的相互作用直接影响分子系统的化学和物理性质。这种耦合通常通过光学方法如荧光、吸收和拉曼光谱来研究。分子电子器件为在单分子水平上研究振动-电子相互作用提供了新的机会。例如，从扫描隧道显微镜尖端注入金属的电子可以激发尖端和金属之间间隙中的分子的振动激发。在这里，我们展示了如何将电流直接注入到自由悬浮的单个单壁碳纳米管中，以激发，检测和控制分子的特定振动模式。电子非弹性隧穿进入纳米管导致径向呼吸模式的非平衡占据，导致连续电子隧穿事件引起声子的受激发射和吸收。我们利用这种效应来测量声子寿命的顺序为10纳秒，对应的品质因数远远超过10000这个纳米机械振荡器。
2005-01-21 cond-mat.mes-hall
Direct detection of single molecules by optical absorption
单分子光学的出现对从生物物理学到材料科学、光物理学和量子光学等领域产生了深远的影响。然而，所有现有的室温单分子方法都是基于高效发射体的荧光检测。在这里，我们证明了标准的，从传统的吸收光谱仪已知的无调制测量确实可以检测到单个分子。我们报告在环境条件下，即使在黑暗的状态下，例如在光闪烁或强淬灭的单分子的吸收截面的定量测量。我们的工作将单分子显微镜和光谱学扩展到一大类吸收光但不能有效发荧光的材料。
2010-07-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.other physics.optics
Optical properties of coupled metal-semiconductor and metal-molecule nanocrystal complexes: the role of multipole effects
我们从理论上研究了光偶极子（半导体量子点或分子）与金属纳米颗粒之间的相互作用效应。计算的混合结构的吸收光谱表明强烈的干扰来自激子-等离子体激元耦合的影响。特别是，吸收光谱获得特征不对称线形和强反共振。我们在这里提出了一个精确的解决方案，超越了偶极子近似的问题，并发现多极处理的相互作用是至关重要的强相互作用激子等离子体激元纳米系统的理解。有趣的是，激子共振的可见性变得大大增强小粒子间的距离，由于干涉现象，多极效应，和电磁增强。我们发现，相消干涉特别强。利用我们的精确理论，我们表明，即使在室温下的激发系统中，也可以在实验上观察到干涉效应。
2008-01-22 cond-mat.mes-hall
Resonant photon absorption in the low spin molecule V15
我们报告的第一个研究的micro-SQUID响应的分子系统的电磁辐射。我们的微SQUID技术的优点，脉冲电子顺磁共振（EPR）技术包括在亚微米尺寸的样品（约1000自旋）在低温（低于100 mK）下进行时间分辨实验（低于1 ns）的可能性。在GHz范围内的共振光子吸收观察到通过低温微SQUID磁化测量的自旋基态S = 1/2的分子复合物V15。谱线宽度主要是由分子内超精细相互作用引起的。结果指出，观察分子纳米磁体中的拉比振荡需要良好隔离的低自旋系统和高辐射功率。我们的第一个结果开辟了一条道路，为时间分辨观测的量子叠加自旋上和自旋下的状态在SMM。
2004-04-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Absorption-induced transparency metamaterials in the terahertz regime
与预期相反，当有机染料溅射到不透明的多孔金属膜上时，可以在分子的吸收能量处观察到透射带。这种现象被称为吸收诱导透明，当被分子填充时，孔内的光的传播特性的强烈改变有助于这种现象。尽管最初在金属结构中观察到的光学制度，在不同的光谱制度的研究和应用的新途径可以设计。在这里，为了说明吸收诱导的透明度在太赫兹的潜在用途，分子检测的方法，理论分析的支持。
2015-11-17 cond-mat.mes-hall physics.optics
Slow Light in Artificial Hybrid Molecules
从理论上研究了半导体和金属纳米粒子组成的杂化分子在强泵浦场中的光学性质。由于激子和等离子体激元之间的耦合，这种杂化分子中的激子表现出新颖的光学性质。结果表明，在探测光场的吸收谱上出现了由相干布居数振荡引起的非吸收空穴，并存在慢光效应，导致折射率发生较大变化。数值计算结果表明，随着两个纳米粒子之间的中心到中心距离的不同，慢光效应在激子-等离子体激元耦合方面有很大的修改。
2008-03-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Surface Enhanced Infrared Absorption mechanism and modification of the plasmonic response
本研究采用离散偶极近似数值探究SEIRA系统类法诺响应的起源，发现吸收截面变化源于等离激元共振改变而非直接分子响应，揭示灵敏度与分子对等离激元共振的影响相关。
2023-11-06 cond-mat.mes-hall physics.optics
Breaking the Selection Rules of Spin-Forbidden Molecular Absorption in Plasmonic Nanocavities
控制有机分子的吸收和发射对于高效的发光二极管、有机太阳能电池和单分子光谱学是至关重要的。在这里，一种新的分子吸收在金等离子体纳米腔中被激活，并发现通过自旋轨道耦合打破选择规则。光致发光激发扫描显示吸收从一个正常的自旋禁止的单重态到三重态的转变，同时大大提高了几千倍的发射率。实验结果得到了密度泛函理论的支持，揭示了附近金属金原子对分子吸收的操纵。
2020-05-11 cond-mat.mes-hall physics.chem-ph physics.optics
Infrared nanospectroscopic mapping of DNA molecules on mica surface
在过去的二十年里，由于纳米尺度光谱技术在单分子结构检测方面的巨大潜力，以及解决异质生物系统（如蛋白质-DNA复合物）中的未决问题，人们做出了重大努力来发展纳米尺度光谱技术。应用AFM-IR技术已经成为一个强大的杠杆，获得同时吸收光谱与纳米空间分辨率的研究蛋白质，然而，IR-AFM调查的DNA分子的表面，作为一个基准的核蛋白复合物的纳米表征，仍然是难以捉摸的。在此，我们展示了基于亚精胺和Ni 2+预处理的云母表面上的两种不同的DNA沉积协议的IR-AFM映射模式与相应的吸收光谱的获取方法学途径。通过一系列的红外原子力显微镜吸收图和相应的红外光谱，证明了云母上明显形成的DNA形态的纳米级红外吸收。因此，我们的研究结果表明，红外原子力显微镜纳米光谱的灵敏度与开放的潜力，可用于进一步调查的核蛋白复合物的核酸研究。
2022-01-28 cond-mat.mes-hall physics.bio-ph q-bio.BM
Calculating optical absorption spectra of thin polycrystalline films: Structural disorder and site-dependent van der Waals interaction
我们提出了一种新的方法来计算从气相到结晶形态的分子的吸收光谱的变化。所谓的气体-晶体位移$Δ{\cal E}_m$主要由色散效应引起，并且敏感地取决于分子在纳米级设置中的特定位置。使用扩展的偶极近似，我们能够划分$Δ{\cal E}_m= -Q W_{m}$在两个因素中，$Q$仅取决于分子种类，并占所有非共振电子跃迁的色散，而$W_m$是一个总和运行在所有分子的位置表示在一个给定的分子结构的位移的位置依赖性。我们的方法来预测吸收光谱的能力证明使用的例子，多晶薄膜的3，4，9，10-二萘嵌苯-四羧酸-二酰亚胺（PTCDI）。
2014-11-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Effect of molecular absorption and vibrational modes in polariton assisted photoemission from a layered molecular material
分子吸收、传输和发射光的方式可以通过将它们耦合到光学腔来改变。改性的程度通常由腔-分子耦合强度定义，其取决于耦合分子的数量。我们的实验和数值模拟研究的光电子从一个薄的分层J-聚集的分子材料强耦合到法布里-珀罗微腔的耦合层数的函数的演变。我们揭示了一个重要的区别，从反射光谱和极化激元辅助光致发光得到的强耦合签名。我们还研究了由分子材料支持的振动模式对聚焦激光束和正常入射激发的极化激元辅助发射的影响，对于两种不同的激发波长：与较低的极化激元分支共振的激光和不共振的激光。我们发现拉曼散射光子在填充低极化激元分支中起着重要的作用，特别是当系统用与低极化激元分支共振的激光激发时。我们还发现，极化激元辅助的光电发射依赖于分子-腔耦合引起的分子吸收的修改程度。
2021-06-09 cond-mat.mes-hall physics.app-ph physics.optics
