对 CBr₄ 中相干振动动力学的阿秒探测
化学物理
2024-11-08 v1
摘要
通过非共振 400 nm 激光泵浦脉冲（峰值强度在数十 10¹² W/cm² 量级）对 CBr₄ 的对称伸缩（a₁）模式施加脉冲受激拉曼散射，激发并操控相干振动波包。极紫外（XUV）阿秒瞬态吸收光谱（ATAS）记录了波包动力学，表现为 XUV 吸收能量在溴 M₄,₅ 3d₃/₂,₅/₂ 能级（约 70 eV）处的时域振荡。实验结果辅以核含时薛定谔方程模拟。利用受限开壳层 Kohn-Sham 计算得到核心激发态势能面（PES）沿 a₁ 模式的斜率为 -9.4 eV/Å。利用小位移极限下推导的解析关系及核心激发态 PES 的计算斜率，通过获取振动波包的实验跃迁振幅和转移到振动第一激发态的布居数（作为泵浦脉冲峰值强度的函数），获得了对振动动力学的更深入理解。实验结果表明，XUV ATAS 能够轻松分辨 XUV 吸收能量中几到数十 meV 量级的振荡，时间精度达到数十飞秒，仅受实验扫描中平均时间的限制。这对应于 C-Br 键长在 10⁻⁴ 到 10⁻³ Å 量级的振荡。结果和解析关系从多个理解层面为泵浦脉冲强度如何控制非共振 ISRS 在小位移极限下激发的振动动力学提供了清晰的物理图像。
引用
@article{arxiv.2408.00696,
title = {Attosecond Probing of Coherent Vibrational Dynamics in CBr$_4$},
author = {Jen-Hao Ou and Diptarka Hait and Patrick Rupprecht and John E. Beetar and Todd J. Martínez and Stephen R. Leone},
journal= {arXiv preprint arXiv:2408.00696},
year = {2024}
}