应用于水的二维拉曼-太赫兹谱的费曼图描述
化学物理
2019-02-20 v1 介观与纳米尺度物理
摘要
近期提出的液态水的二维拉曼-太赫兹（2D-Raman-THz）谱学（Proc. Natl. Acad. Sci. USA 110, 20402 (2013)）直接探测氢键网络的分子间自由度。然而，作为一项相对新颖的技术，其信息内涵迄今尚未被充分发掘。虽然该谱学信号可基于分子动力学模拟结合水作用力场进行模拟，但难以将谱学特征与力场潜在的微观特征相关联。本文采用一种完全不同的方法，从尽可能简单的模型出发，即一个具有电学和非谐力学性并辅以均匀与非均匀展宽的单一振动模式。针对杂化二维拉曼-太赫兹谱学的所有可能脉冲序列，发展了直观的费曼图图像。结果表明，该模型能以极少量参数基本定量地解释实验数据，并初步得出结论：实验信号源于约 170 cm 处的氢键伸缩振动。此外，实验数据中观测到的回波可通过拟合该模型进行量化。其线宽的主要部分归因于慢调制极限下的准非均匀展宽，相关时间为 370 fs，反映了产生该吸收带的氢键网络的寿命。
引用
@article{arxiv.1812.06742,
title = {Feynman Diagram Description of 2D-Raman-THz Spectroscopy Applied to Water},
author = {David Sidler and Peter Hamm},
journal= {arXiv preprint arXiv:1812.06742},
year = {2019}
}
备注
15 pages, 12 figures