Pumpesonde højharmonisk spektroskopi kunne fange geometrisk faseeffekt omkring konisk skæring i molekyle:Undersøgelse

Et samarbejdende forskerhold fra Nanjing University of Science and Technology (NJUST) og East China Normal University (ECNU) har teoretisk foreslået, at en pumpesonde højharmonisk spektroskopi (HHS) drevet af VUV-IR-impulser kan fange den geometriske fase (GP) ) effekt omkring det koniske skæringspunkt (CI) og skelne dets kvantitative adfærd fra tilfældet med undgået krydsning (AC). Resultaterne er blevet publiceret i tidsskriftet Ultrafast Science .

I de sidste årtier er geniale optiske metoder blevet udviklet til at undersøge den ikke-diabatiske dynamik i nærheden af ​​AC og CI, som er ansvarlig for mange fotofysiske og fotokemiske dynamiske processer. Imidlertid er den direkte forskelsbehandling mellem AC og CI fortsat en formidabel udfordring til dato.

Som et nyt spektroskopisk værktøj til de ultrahurtige fænomener er HHS særligt følsom over for befolkningen og sammenhængen mellem de overlejrede tilstande, hvilket demonstrerede dets fordele ved at detektere strukturen og dynamikken af ​​molekyler. I lyset af dette, undersøg en kvalitativ skelnen mellem CI og AC i polyatomare molekyler.

I deres artikel bruger forskerne fra NJUST og ECNU pumpesonden HHS drevet af en få-cyklus IR-puls til direkte at sondere den læge, der er akkumuleret omkring CI. For at modellere pumpesondens højharmoniske genereringsdynamik foreslog de en diabatisk molekylær model baseret på flere 2-dimensionelle potentielle energioverflader (PES) og løste den tidsafhængige Schrödinger-ligning i diabatisk repræsentation.

Resultaterne viste, at den elektroniske kohærens induceret af den ikke-diabatiske kobling fører til det oscillerende træk i det højharmoniske spektrum i tilfælde af AC, mens de forsvindende svingninger i tilfælde af CI er konsekvenser af symmetribrud forårsaget af GP.

Derudover angiver tærskelværdien HHS den dynamiske blåforskydning, som svarer til ændringen af ​​ioniseringspotentialet, når pumpesondens tidsforsinkelse øges. Den direkte sonde af den GP-relaterede dynamik, såsom kohærens og dynamisk blåforskydning i HHS, kan anvendes til at overvåge den ikke-diabatiske dynamik og de topologiske egenskaber af PES med opløsningen under femtosekund.

Flere oplysninger: Guanglu Yuan et al., Conical Intersection versus Avoided Crossing:Geometric Phase Effect in Molecular High-Order Harmonics, Ultrafast Science (2023). DOI:10.34133/ultrafastscience.0040

Leveret af Ultrafast Science