Ученые раскрывают как молекулы взаимодействуют с лазерным полем
Когда молекулы взаимодействуют с колеблющимся полем лазера, возникает мгновенный, зависящий от времени диполь. Этот очень общий эффект лежит в основе различных физических явлений, таких как оптический пинцет, за которые Артур Эшкин получил Нобелевскую премию по физике в 2018 году, а также пространственное выравнивание молекул лазерным полем. В настоящее время ученые из Института нелинейной оптики и короткоимпульсной спектроскопии им. Макса Борна (MBI) сообщают об эксперименте в журнале Physical Chemistry Letters , в котором описана зависимость дипольного отклика от связанного состояния электрона в молекуле метилиодина. раскрывается.
Представленная работа представляет собой первый эксперимент по аттосекундной спектроскопии переходного поглощения (ATAS) на многоатомной молекуле. В эксперименте ATAS поглощение фотонов в экстремальном ультрафиолете(XUV) спектральный диапазон (предоставленный в форме изолированного аттосекундного импульса или последовательности аттосекундных импульсов) изучается в присутствии интенсивного инфракрасного лазерного поля, относительная фаза которого относительно XUV-излучения контролируется. Выполняя такой эксперимент с молекулами, исследователи MBI могли получить доступ к спектральному режиму, в котором переходы от атомных ядер к валентной оболочке можно сравнить с переходами от ядер к ридберговской оболочке. «Вначале несколько удивительно, что мы обнаружили, что инфракрасное поле влияет на слабые переходы ядро-ридберг гораздо сильнее, чем переходы ядро-валентность, которые доминируют в поглощении XUV», — говорит ученый из MBI Лоренц Дрешер. Опубликованная статья является частью его кандидатской диссертации. работа в МБИ.
Моделирование сопутствующей теории показало, что ридберговские состояния доминируют в поглощенном лазером XUV-поглощении из-за их высокой поляризуемости. Важно отметить, что опубликованный эксперимент дает представление о будущем. «Приспосабливая спектр XUV к различным краям поглощения , наша техника может отображать молекулярную динамику с локальной точки зрения различных внутримолекулярных репортерных атомов», объясняет ученый MBI доктор Йохен Микош. «С появлением аттосекундных XUV-источников света в водяном окне ожидается, что ATAS световых связей в молекулах станет инструментом для изучения сверхбыстрых явлений в органических молекулах.«Он добавляет. В этом режиме длины волны расположены переходы от основных орбиталей в атомах азота, углерода и кислорода. MBI находится на переднем крае разработки таких источников света, которые позволят исследователям изучать строительные блоки жизни».
