受限水系统中红外激光脉冲的定向能量吸收
介观与纳米尺度物理
2022-02-16 v1
摘要
基于共振激发的能量获取在化学与生物系统中具有重要意义。本文利用分子动力学模拟研究了体相水与表面水对偏振中红外脉冲的分子内共振吸收。由此产生的基于OH伸缩振动的加热被发现非常迅速，在脉宽1 ps、最大强度0.5 V/nm的脉冲辐照下可实现超过100 K的温度跃升。由于对称或不对称OH伸缩振动的择优共振激发，取决于水分子取向与脉冲偏振方向之间的关系，呈现出一种普遍的各向异性现象。在受外加静电场或空间限制而具有择优偶极取向、且平行于脉冲偏振方向的水分子情形下，能量吸收由对称伸缩模式（约99 THz）主导；而在垂直情形下，不对称伸缩模式（约101 THz）更为高效。由于定向水分子在化学与生物系统中普遍存在，这些关于分子内振动取向依赖激发的发现，对于理解相关生化过程中的能量吸收与转移具有特殊意义。
引用
@article{arxiv.2202.07538,
title = {Orientated energy absorption from mid-infrared laser pulses in constrained water systems},
author = {Rong-Yao Yang and Wei-Zhou Jiang and Pei-Ying Huo},
journal= {arXiv preprint arXiv:2202.07538},
year = {2022}
}
备注
6 pages, 5 figures