A1 Alkuperäisartikkeli tieteellisessä aikakauslehdessä
Polariton response in the presence of Brownian dissipation from molecular vibrations (2021)


Kansanen, K. S. U., Toppari, J. J., & Heikkilä, T. T. (2021). Polariton response in the presence of Brownian dissipation from molecular vibrations. Journal of Chemical Physics, 154(4), Article 044108. https://doi.org/10.1063/5.0036905


JYU-tekijät tai -toimittajat


Julkaisun tiedot

Julkaisun kaikki tekijät tai toimittajatKansanen, Kalle S. U.; Toppari, J. Jussi; Heikkilä, Tero T.

Lehti tai sarjaJournal of Chemical Physics

ISSN0021-9606

eISSN1089-7690

Julkaisuvuosi2021

Ilmestymispäivä28.01.2021

Volyymi154

Lehden numero4

Artikkelinumero044108

KustantajaAmerican Institute of Physics

JulkaisumaaYhdysvallat (USA)

Julkaisun kielienglanti

DOIhttps://doi.org/10.1063/5.0036905

Julkaisun avoin saatavuusEi avoin

Julkaisukanavan avoin saatavuus

Julkaisu on rinnakkaistallennettu (JYX)https://jyx.jyu.fi/handle/123456789/74020

Rinnakkaistallenteen verkko-osoite (pre-print)https://arxiv.org/abs/2011.03421


Tiivistelmä

We study the elastic response of a stationarily driven system of a cavity field strongly coupled with molecular excitons, taking into account the main dissipation channels due to the finite cavity linewidth and molecular vibrations. We show that the frequently used coupled oscillator model fails in describing this response especially due to the non-Lorentzian dissipation of the molecules to their vibrations. Signatures of this failure are the temperature dependent minimum point of the polariton peak splitting, the uneven polariton peak height at the minimum splitting, and the asymmetric shape of the polariton peaks even at the experimentally accessed “zero-detuning” point. Using a rather generic yet representative model of molecular vibrations, we predict the polariton response in various conditions, depending on the temperature, molecular Stokes shift and vibration frequencies, and the size of the Rabi splitting. Our results can be used as a sanity check of the experiments trying to “prove” results originating from strong coupling, such as vacuum-enhanced chemical reaction rate.


YSO-asiasanatmolekyylifysiikkakvanttifysiikkakvasihiukkasetpolaritonit

Vapaat asiasanatmolecular vibrations


Liittyvät organisaatiot

JYU-yksiköt:


Hankkeet, joissa julkaisu on tehty


OKM-raportointiKyllä

Raportointivuosi2021

JUFO-taso1


Viimeisin päivitys 2024-03-04 klo 20:05