Winkelaufgelöste optische Strahlung von Adsorbaten in (sub)nanometergroßen Lücken

10/10/2024 to 09/10/2027

In diesem Projekt soll dies systematisch in enger Synergie zwischen Experiment und Theorie untersucht werden. Die zentrale Forschungshypothese besteht darin, dass die Raman-Polarisierbarkeit und die optischen Übergangsdipolmomente von Molekülen/Adsorbaten in den (Sub)- Nanometerspalten zwischen Spitze und Substrat stark verändert werden können, auch beispielsweise durch Symmetriebrechung. Diese Modifikationen wirken sich wiederum auf die Raman-Spektren und ultimativ auf die beobachtete submolekulare Auflösung aus. Im Detail werden wir experimentell die Raman-Spektren, die winkelaufgelöste Raman-Streuung und die Rolle der Ladungsübertragung (CT) gegenüber der elektromagnetischen (EM) Verstärkung bei verschiedenen Licht-Materie-Wechselwirkungsregimen (schwache vs. starke Kopplung) bei sehr gut definierten Bedingungen untersuchen. Theoretisch werden wir die rein chemischen und CT-Beiträge, die rein (räumlich inhomogenen) EM-Beiträge zum optischen Signal, Raman-Moden (Symmetrie, Polarisierbarkeit und energetische Position) von Molekülen in Nano- und Pikokavitäten sowie die Rolle der CT- und EM-Verstärkung in Nano- und Pikokavitäten berechnen und modellieren. Der direkte Vergleich mit dem Experiment ermöglicht dann eine Aufklärung der zugrunde liegenden Mechanismen.