Winkelaufgelöste optische Strahlung von Adsorbaten in (sub)nanometergroßen Lücken

10.10.2024 bis 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.