Size-Resolved Photoelectron Anisotropy of Gas Phase Water Clusters and Predictions for Liquid Water
我们报告的第一次测量的大小分辨光电子角分布的价轨道的水分子团簇与多达20个分子。一个系统的光电子各向异性的减少被发现的集群与多达5-6个分子，最显着的是，收敛的各向异性较大的集群。我们建议后者是一个本地的短程散射潜力，这是充分描述了一个单位的5-6个分子的结果。团簇数据和详细的电子散射模型被用来预测液态水的各向异性。合理的协议与实验液体射流数据。
2016-12-07 physics.chem-ph
Relaxation Dynamics in Photoexcited Chiral Molecules Studied by Time-Resolved Photoelectron Circular Dichroism: Toward Chiral Femtochemistry
揭示手性识别的主要初始动力学是理解许多生物过程的关键步骤。然而，这一具有挑战性的任务需要一个敏感的对映体探针研究分子动力学的自然飞秒时间尺度。在这里，我们表明，在气相中，超快弛豫动力学的光激发的手性分子可以跟踪记录的时间分辨光电子圆二色性（TR-PECD）产生的光电离由圆偏振探测脉冲。在光电子角分布中观察到沿探针传播轴的向前/向后不对称性。它的泵浦探测延迟的演变揭示了超快的动力学，是不可访问的角度积分光电子能谱，也不是通过通常的电子发射各向异性参数（$β$）。PECD起源于手性分子势中的电子散射，是研究手性体系超快分子动力学的一个新的灵敏观测量。
2016-11-18 physics.chem-ph
Time-resolved inner-shell photoelectron spectroscopy: from a bound molecule to an isolated atom
内壳层光电子能谱学由于其元素和位置特异性，被广泛用于探测物质的化学结构。在这里，我们表明，时间分辨内壳层光电子能谱学可以用来观察超快化学反应和电子响应的核运动的高灵敏度。利用时间分辨内壳层光电子谱和光离子谱研究了碘甲烷（CH $_3$ I）在碘4d边以上的电离过程.在光电子能谱中观察到的动力学比在碘碎片中观察到的动力学出现得更早并且更快。实验结果解释使用晶体场和自旋轨道组态相互作用计算，并表明，时间分辨内壳层光电子能谱学是一个强大的工具，直接跟踪超快结构和电子的气相分子的转变。
2019-01-25 physics.chem-ph
Theoretical description of circular dichroism in photoelectron angular distributions of randomly oriented chiral molecules after multi-photon photoionization
光电子圆二色性是指光电子角分布相对于圆偏振光的传播轴的前/后不对称性。最近在随机取向的樟脑和小茴香酮分子的飞秒多光子光电离实验中证实了这一点[C。Lux等人，Angew. Chem.Int.Ed.51，5001（2012）;C. S. Lehmann等人，J. Chem.Phys.139，234307（2013）]。建立了一个理论框架，将这一过程描述为（2+1）共振增强多光子电离，它包括随机取向分子的双光子光选择和光选择分子的连续单光子电离。它结合了光-物质相互作用的微扰理论与从头计算的双光子吸收和单中心扩展的光电子波函数的氢连续函数。验证了该模型正确地再现了在旋向和轻螺旋度交换下预期的基本对称行为。当它应用到茴香酮和樟脑，半定量协议与实验数据被发现，其中一个足够的d波字符的电子激发中间态是至关重要的。
2016-07-19 physics.chem-ph quant-ph
Propensity rules in photoelectron circular dichroism in chiral molecules II: General picture
光电子圆二色性是由圆偏振光单光子电离手性分子而产生的，并且其自身表现为在正交于光偏振平面的方向上的电子发射的前后不对称性。为了揭示非对称电子发射的物理机制，我们首先建立了未对准和部分或完全对准分子的响应之间的严格关系。接下来，我们确定了一个倾向场，这是负责手性响应的电偶极子近似，即没有磁相互作用的手性响应。我们发现，这个倾向场，直到符号，是等价的Berry曲率在一个两带固体。倾向场直接编码光学倾向规则，扩展我们的结论，在定义的前向后不对称性的符号从特定的情况下，手性氢的一般手性系统的倾向规则的作用。光电子圆二色性手性响应的光学倾向规则。倾向场在动量空间中通过球体的对映体敏感通量决定了未对准分子的前后不对称性，并表明了手性响应的几何起源。该通量对于相反的对映体具有相反的符号，并且对于非手性分子为零。
2019-02-22 physics.atm-clus physics.atom-ph physics.chem-ph
Laser-Induced Electron Diffraction: Inversion of Photoelectron Spectra for Molecular Orbital Imaging
本文讨论了利用激光诱导电子衍射（LIED）获得的线性分子的光电子能谱对分子轨道成像的可能性。这是我们最近在Physical Review A \textbf{94}，023421（2016）上发表的工作的扩展，适用于二氧化碳分子的HOMO-1轨道。我们表明，这样的成像技术具有潜在的图像分子轨道在不同的核间距离在亚飞秒的时间尺度和分辨率的几分之一埃。
2016-10-26 physics.atom-ph physics.chem-ph quant-ph
Strong-field ionization of complex molecules
强场光电子动量成像的原型生物分子吲哚解纠缠在一个相结合的实验和计算方法。实验上，对分子的强控制使得能够在分子框架中获得定义明确的窄范围入射强度的光电子动量分布。一种新的，高效的半经典模拟设置的基础上的绝热隧道理论定量再现这些结果。结合实验和计算，揭示了全息结构的渐近动量分布，这被发现敏感地依赖于排列的分子框架。我们确定了基本的分子性质，形状的光电子波包在电离过程的第一步，并采用量子化学精确描述的阳离子在随后的连续动态。详细的分子离子，占其偏振的激光-电场的建模，使激光诱导的电子衍射的大型和复杂的分子的模拟，并提供充分的洞察光电子的动力学方面的半经典轨迹。这为解开飞秒时间尺度上生物分子系统的强场衍射成像提供了计算手段。
2020-03-12 physics.atom-ph physics.bio-ph physics.chem-ph
A setup for studies of photoelectron circular dichroism from chiral molecules in aqueous solution
我们提出了一个独特的实验设计，使测量光电子圆二色性（PECD）的手性分子在水溶液中。这种效应是由不同螺旋度的圆偏振光电离时，光电子发射强度的差异，反映在相对于光子传播方向的后向散射角上。这导致取决于手性样品的手性的不对称性（归一化强度差），并且超过常规二向色性机制中的不对称性几个数量级。不对称性是最大的光子能量在几个电子伏特以上的电离阈值。主要目的是探索水合作用对PECD的影响。我们的实验装置EASI（来自水溶液和界面的电子结构）的模块化和灵活的设计还允许检测更常见的光电子角分布（PAD），需要明显不同的检测几何形状，并且通常使用线性偏振光。微喷射器用于液体样品递送。我们描述了EASI的技术特点，并提出了两个选定的实验结果，一个基于同步光测量和其他在实验室中进行，使用单色化的He-II $α$辐射。前者证明了PECD检测的主要有效性，说明了原型气相fenchone。我们还讨论了第一个数据从液体茴香酮。在第二个例子中，我们提出了价光电子能谱从液态水和碘化钠水溶液中，在这里获得的平面表面微射流（flatjet）。这一新的发展具有更有利的对称性的角度依赖的光电子测量。
2021-12-13 physics.chem-ph
Propensity rules in photoelectron circular dichroism in chiral molecules I: Chiral hydrogen
光电子圆二色性是由圆偏振光单光子电离手性分子而产生的，并且其自身表现为在正交于光偏振平面的方向上的电子发射的前后不对称性。不对称电子射出的物理机制是什么？“哪条路”的信息如何在手性分子中积累并映射成前后不对称性？我们介绍了束缚手征波函数的情况下，从静态叠加态的氢原子，并使用它们来表明，在单光子电离的定向分子系综的手征响应起源于两个倾向规则：（i）电离的敏感性，在偏振平面的电子旋转的意义。(ii)电离对垂直于极化平面的电荷位移或稳定电流方向的灵敏度。在配套文件中，我们展示了如何在这里提出的想法是一个更广泛的图片有效的所有手性分子和任意程度的分子排列的一部分。
2019-02-22 physics.atm-clus physics.atom-ph physics.chem-ph
Photoelectron Circular Dichroism of Aqueous-Phase Alanine
Kyoto University（京都大学）；Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie（柏林亥姆霍兹材料与能源中心）；The University of Nottingham（诺丁汉大学）
本研究通过水相丙氨酸的光电圆二色性测量，揭示了水相条件下手性分子的结构和pH依赖性，并展示了液相PECD在研究生物相关水相手性分子中的潜力。
2026-01-28 physics.chem-ph
A new route for enantio-sensitive structure determination by photoelectron scattering on molecules in the gas phase
X射线和电子衍射是确定分子结构的有力工具。对气相中随机取向分子的研究涉及无法生成分子晶体或需要解决无相互作用分子结构的情况。这样的研究通常产生部分几何信息，如原子间距离。在这里，我们提出了一种互补的方法，它允许获得洞察的结构，手性，甚至详细的几何特征的分子在气相中。我们的方法结合了库仑爆炸成像，编码在核壳光电子的分子框架衍射图案和从头计算的信息。使用环状分析方案，我们能够推导出特定的分子坐标，甚至对手性分子的手性和单个原子的位置具有灵敏度，例如，质子
2023-01-23 physics.app-ph physics.chem-ph
Multiple orbital effects in laser-induced electron diffraction of aligned molecules
采用含时密度泛函理论（TDDFT）计算了脉冲排列的CF $_3$ I分子在800 nm和1300 nm强场电离下的光电子角分布（PAD）.对齐和反对齐分子的PAD之间的归一化差异显示出分配给背散射光电子衍射的高能再碰撞平台中的大调制。的TDDFT计算表明，尽管他们的2.6 eV的能量差，电离从HOMO-1轨道有助于从双简并HOMO轨道电离的衍射图案上相同的立足点。
2019-05-09 physics.chem-ph
Chemical Space-Informed Machine Learning Models for Rapid Predictions of X-ray Photoelectron Spectra of Organic Molecules
本研究构建了基于核岭回归的有机分子X射线光电子能谱预测模型，结合迁移学习与Δ-机器学习框架提升性能，虽对大分子的定量预测有限，但强线性相关适用于虚拟高通量筛选，并发布了相关Python模块。
2024-08-15 physics.chem-ph
General theory of photoexcitation induced photoelectron circular dichroism
在激发态的相干叠加中制备的手性分子的光电离可以在称为光激发诱导光电子圆二色性（PXECD）的过程中获得潜在的手性相干动力学。这种对相干性的排他性依赖也可以在角谱的不同部分中看到，其中它不取决于分子的手性，从而允许将PXECD的灵敏度扩展到跟踪非手性分子的相干性。在这里，我们提出了一个一般的理论PXECD的角动量代数的基础上，并推导出明确的表达式为所有相关的非对称性参数所产生的任意偏振的泵浦和探测脉冲。该理论的发展的方式，清楚地和简单地分离手性和非手性贡献的光电子角分布，也演示了如何PXECD和PECD型的贡献，这可能是由泵或电离探针是否使手性响应区分，混合时使用任意偏振。
2018-02-23 physics.atm-clus physics.chem-ph
Photoelectron spectroscopy investigation of the temperature-induced deprotonation and substrate-mediated hydrogen transfer in a hydroxyphenyl-substituted porphyrin
用光电子能谱学研究了5，10，15，20-四对羟基苯基卟啉的温度依赖性分步去质子化反应。在Ag（110）表面上，随着退火温度的升高，-NH-与-N=的比例逐渐减小，而在Au（111）表面上，随着退火温度的升高，-NH-与-N=的比例逐渐减小。羟基的部分解离和随后的氢扩散和重新键合到中心氮原子上，导致两性离子分子，观察此外，部分C-H键断裂和与相邻分子或表面形成新的共价键开始于300°C的相对高的退火温度。该反应被确定为发生在吡咯环的碳原子处，这也导致N 1 s信号的移位和分子的价带的变化。我们的研究结果表明，退火可以显着改变的分子沉积取决于最高温度和特定衬底的催化性能。如果通过脱附从多层膜制备分子单层膜，或者如果应用退火来增强分子结构的自组装，则应考虑热稳定性。
2015-02-25 physics.chem-ph
Setting the photoelectron clock through molecular alignment
强激光场与物质的相互作用本质上为以极高的时空分辨率成像瞬态动力学提供了强大的工具。在这里，我们研究强场电离的激光排列的分子，并显示一个完整的实时图像的光电子动力学的激光场和分子相互作用的联合行动。我们证明了分子对整体强场动力学有着巨大的影响：它为具有给定再散射动能的电子发射设定了时钟。这一结果代表了分子框架强场物理学的开创性陈述的基准，并对自衍射实验的解释产生了强烈的影响。此外，由此产生的编码的时间-能量关系的分子框架光电子动量分布显示的方式，探测分子的潜力，在实时和访问更深入的理解电子输运在强场相互作用。
2020-04-17 physics.atm-clus physics.atom-ph physics.chem-ph
Detecting coherent core-hole wave-packet dynamics in N2 by time- and angle-resolved inner-shell photoelectron spectroscopy
我们提出了一种成像技术来跟踪核孔波包振荡的氮分子。在这个方案中，阿秒X射线脉冲核心电离的氮分子和随后的阿秒X射线脉冲探针的电子动力学的演变。通过测量光电子之间的角关联，我们可以成像两个原子位置之间的芯孔振荡。基于光电子波函数的平面波近似，导出了角关联的解析关系。我们验证了这些结果与散射计算的光电子波函数。根据X射线自由电子激光目前和未来的能力，讨论了实验实现该方案的可行性。
2019-08-13 physics.chem-ph
Stereodynamical control of cold collisions between two aligned D2 molecules
光学状态制备和排列的分子在冷态下的共振散射允许最详细的询问和控制双分子碰撞。这种技术最近已被应用到两个对齐的ortho-D2分子的碰撞，在j=2的旋转水平的v=2的振动流形使用斯塔克诱导的绝热拉曼通道技术。在这里，我们发展了两个对齐的分子碰撞的理论形式，并将我们的方法应用于态预备D2（v = 2，j =2）+ D2（v=2，j=2）--> D2（v=2，j=2）+ D2（v=2，j=0）碰撞。在精确的H $_2$ -H $_2$相互作用势上进行了全维量子散射计算。实验角分布的关键特征被再现，并主要归因于轨道角动量L=4的分波共振
2022-07-20 physics.atom-ph physics.chem-ph
Photoelectron Spectroscopy and Circular Dichroism of an Open-Shell Organometallic Camphor Complex
Fritz-Haber-Institut der Max-Planck-Gesellschaft（马克斯·普朗克学会弗里茨·哈伯研究所）；Department of Chemistry, The University of Manchester（曼彻斯特大学化学系）；Synchrotron SOLEIL（索雷尔同步辐射中心）；School of Chemistry, The University of Nottingham（诺丁汉大学化学学院）
研究了Camphor分子及其Eu配合物的光电谱和圆二色谱，探讨酮烯醇互变对分子构型的影响，展示PECD在解析复杂手性系统中的应用。
2025-10-12 physics.atm-clus physics.chem-ph
First-principles insights into ultrashort laser spectroscopy of molecular nitrogen
在这项研究中，我们采用精确的含时密度泛函计算来研究氮分子的超短激光光谱。将不同频率、强度和持续时间的激光脉冲施加到分子上，并分析所产生的光电子谱。认为分子在激光脉冲中的相对取向对发射光电子的轨道性质有重要影响。此外，激光脉冲的持续时间也被发现是非常有效的控制轨道分辨率和光电子的强度。计算了不同脉冲频率和记录时间下光电子的角分辨分布。通过脉冲强度的指数增长，确定了氮分子双光子吸收的理论阈值。
2018-12-30 physics.atm-clus physics.chem-ph physics.optics
Theory of polarization-averaged core-level molecular-frame photoelectron angular distributions: III. New formula for p- and s-wave interference analogous to Young's double-slit for core-level photoemission from hetero-diatomic molecules
本文提出了一种新的计算异质双原子分子的偏振平均分子框架光电子角分布的杨氏双缝公式，它可以用来提取键长。到目前为止，PA-MFPAD的经验分析通常采用杨氏公式进行，其中两个原子中心中的每一个发射$s$ -光电子波。另一方面，在多重散射理论的框架内，PA-MFPAD可以由来自X射线吸收原子沿分子轴发射的$p$波和被相邻原子散射的$s$波之间的干涉组成。这种$p$ - $s$波干涉与常用的$s$ - $s$波干涉的差异导致干涉图案的显著变化，尤其是在垂直于分子轴的角度附近。这种变化涉及到一个额外的边缘，促使我们在使用传统的杨氏公式来计算键长时要谨慎。我们导出了一个类似于杨氏公式的新公式，但它不考虑$p$ - $s$波的干涉。通过新公式从PA-MFPAD检索的键长重现了参比$ab$ - $initio$ PA-MFPAD中使用的原始C-O键长，相对误差为5%。在高能区，这个新的$p$ - $s$波干涉公式收敛于普通的$s$ - $s$波干涉的杨氏公式.我们希望它被用来检索键长的时间分辨PA-MFPAD，而不是传统的杨氏公式。
2021-12-31 physics.chem-ph
Multi-reference protocol for (auto)ionization spectra: application to molecules
本文介绍了球平均连续介质模型在分子光电子谱和共振俄歇电子谱计算中的应用。在该模型中，连续波函数通过求解球平均分子势的径向薛定谔方程而以数值有效的方式获得。不同的近似俄歇跃迁矩阵元素，特别是一个中心的近似进行了彻底的测试对CH $_4$，O $_2$，NO $_2$，和嘧啶分子的实验数据。在一般情况下，这种方法似乎估计的形状的光电子和自电离光谱以及总俄歇衰减率与合理的精度，允许解释实验结果。
2019-12-09 physics.chem-ph
Charge-transfer photodissociation of adsorbed molecules via electron image states
吸附在正己烷薄层上的CH $_3$ Br和CH $_3$ I的亚单层量的248 nm和193 nm光解离表明解离是由亚真空能级光电子在铜衬底上产生的解离电子附着引起的。这种光解离的特点-翻译能量分布和覆盖依赖性表明，解离介导的图像电位状态，暂时捕获附近的正己烷-真空界面的光电子，然后从这个图像状态的电荷转移到亲和水平的共吸附的卤代甲烷，然后解离。
2007-11-13 physics.chem-ph
High-harmonic probing of electronic coherence in dynamically aligned molecules
介绍并演示了一种利用高次谐波谱测量相干电子波包的新方法。通过在电子态的相干叠加中制备分子，我们表明电子相干性打开了以前未观察到的高次谐波产生通道，这些通道连接不同但相干相关的电子态。在动态排列的一氧化氮（NO）分子中进行测量，我们观察到耦合到核运动下的电子相干性的复杂时间演化。选择一个弱允许的过渡准备的波包，我们展示了一个前所未有的灵敏度，所产生的相干和非相干路径之间的光学干涉。该机制将0.1 $%$激发分数转换成$\sim$ 20 $%$信号调制。
2013-11-15 physics.atom-ph physics.chem-ph
Chemical interaction and molecular growth of a highly dipolar merocyanine molecule on metal surfaces: A photoelectron spectroscopy study
本文利用UPS和XPS研究了高偶极部花青分子在Au(100)、Ag(100)和Cu(100)表面的生长与电子结构演化，揭示了衬底-分子相互作用对界面成键、分子取向及聚集相形成的关键影响。
2024-10-01 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Modelling the effect of nuclear motion on the attosecond time-resolved photoelectron spectra of ethylene
利用含时密度泛函理论（TDDFT），在泵浦-探测装置中研究了乙烯分子的能量、角分辨和时间分辨光电子能谱（TRPES）。为了模拟TRPES，我们将乙烯暴露于紫外（UV）飞秒泵浦脉冲，然后是时间延迟的极紫外（XUV）探测脉冲。研究光电子能谱作为延迟的函数，为我们提供了直接获得分子电子能级的动态演化的途径。此外，包括核的运动，我们提供了直接的化学洞察乙烯的化学反应性。这些结果表明，如何角和能量分辨TRPES可以用来直接探测分子中的电子和原子核动力学。
2014-03-21 physics.atm-clus physics.chem-ph
Simulating X-ray Photoelectron Spectra With Strong Electron Correlation Using Multireference Algebraic Diagrammatic Construction Theory
我们提出了一种新的理论方法，用于强相关分子系统的X射线光电子谱的模拟，该方法结合了多参考代数图解构造理论（MR-ADC）[J. Chem. Phys.，2018，149，204113]，用核-价分离（CVS）技术。由此产生的CVS-MR-ADC方法具有较低的计算成本，同时克服了与计算内壳和核分子轨道的激发相关的传统多参考理论的许多挑战。结果表明，CVS-MR-ADC方法在预测弱关联分子的核心电离能方面与单参考ADC近似方法一样准确，但对于具有多参考特征的体系，如伸展氮分子、臭氧和苯炔双自由基异构体，CVS-MR-ADC方法更准确可靠.我们还强调了多参考效应的重要性，用于确定强相关系统的XPS谱中峰的相对间距和顺序的核心孔筛选的描述。
2022-02-26 physics.chem-ph
Exploring photoelectron angular distributions emitted from molecular dimers by two delayed intense laser pulses
我们描述的实验和模拟的结果进行的目的是扩展光电子能谱学与强激光脉冲的情况下的分子化合物。用反应显微镜测量了N $_2$ -N $_2$和N $_2$ -O $_2$范德华二聚体在超短强激光脉冲下双电离产生的二聚体框架光电子角分布。为了研究第一个产生的分子离子对剩余中性分子的电离行为的影响，我们采用了两个脉冲序列，包括线性偏振和延迟的椭圆偏振激光脉冲，允许区分两个电离步骤。通过分析得到的电子动量分布，我们表明，散射的光电子在相邻的分子势导致的变形和旋转的光电子角分布相比，测量一个孤立的分子。基于这一结果，我们表明，在二聚体的情况下，电子动量空间可以被分离，允许从光电子角分布中提取有关电离路径的信息。我们的工作，当实施可变脉冲延迟，开辟了调查光诱导的电子动力学在分子二聚体使用角分辨光电子能谱学与强激光脉冲的可能性。
2020-11-04 physics.atm-clus physics.chem-ph
Ionization of oriented carbonyl-sulfide molecules by intense circularly polarized laser pulses
我们提出了结合实验和理论的结果取向羰基硫化物分子的强场电离的圆偏振激光脉冲。得到的分子框架光电子角分布显示出明显的不对称垂直于分子电偶极矩的方向。这些发现解释了隧道模型调用的激光诱导斯塔克位移与分子的偶极子和极化率及其非弛豫阳离子。本文的重点是理解一维取向极性分子的强场电离，特别是光电子发射方向的不对称性。在下面的文章（Phys.Rev.A83，023406（2011））中，重点是理解来自三维取向的不对称顶部分子的强场电离，特别是分子轨道的节平面中的电子发射的抑制。
2011-03-24 physics.chem-ph
High-resolution resonance-enhanced multiphoton photoelectron circular dichroism
光电子圆二色性（PECD）是一种高灵敏度的对映体特异性光谱，可用于研究气相中手性分子的单光子电离或多光子电离。在飞秒激光器研究的短脉冲极限下，共振增强多光子电离（REMPI）是相当瞬时的，并且由于有限的频率分辨率，通常通过一个以上的振动或电子中间态同时发生。相比之下，在REMPI光谱中的振动分辨率可以使用纳秒激光器实现。在这项工作中，我们遵循高分辨率的方法，使用可调谐窄带纳秒激光测量REMPI-PECD通过不同的振动能级在中间3s和3 p里德堡状态的茴香酮。我们观察到PECD基本上是独立的振动水平。手性灵敏度的这种行为可能为多组分混合物中对映异构体特异性分子鉴定铺平道路：人们可以特异性地激发不同分子的尖锐的振动分辨跃迁，以区分混合物中的不同手性物质。
2020-01-31 physics.chem-ph
General Time-Dependent Surface Flux for Multiple Ionization and Fragmentation of Molecules. I: General Theory
Max-Born-Institut（马克斯·玻恩研究所）
提出一种推广含时表面通量方法的高效计算方案，用于处理原子和分子的多重光碎裂过程。
2026-10-08 physics.chem-ph
Double core-hole electron spectroscopy for open-shell molecules: theoretical perspective
我们从理论上研究了开壳层分子的双核-空穴态，并利用X射线双光子光电子能谱学（XTPPS）研究了双核-空穴谱的可能性。通过CASSCF计算得到了多个DCH态的能量，并计算了原子内和原子间的广义弛豫能。我们表明，XTPPS可以提取这些数量的单，双芯孔电离势的测量。讨论了化学环境对双空穴处于同一原子位置和两个不同原子位置的DCH态的影响。
2010-07-04 physics.atom-ph physics.chem-ph
Attosecond-resolved photoionization of chiral molecules
手性光-物质相互作用已经研究了两个世纪，导致许多手性过程用于对映体的歧视的发现。尽管大多数手征效应是由束缚电子的响应引起的，但光电离可以产生强得多的手征信号，其表现为光电子沿着光传播轴的角分布的不对称性。在这里，我们实现了一个自参考阿秒光电子干涉测量的时间轮廓的前向和后向电子波包发射樟脑光电离的圆偏振激光脉冲。我们发现电子向前和向后喷射之间存在延迟，这取决于喷射角度，达到24阿秒。通过自电离态发射的电子波包的非对称时间形状进一步揭示了强关联电子动力学的手征特征。
2020-04-10 physics.atm-clus physics.atom-ph physics.chem-ph
Following excited-state chemical shifts in molecular ultrafast x-ray photoelectron spectroscopy
光子能量转换成分子中的其他能量形式伴随着电荷在超快时间尺度上的移动。我们用时间分辨X射线光电子能谱学（TR-XPS）直接观察电子激发分子中特定位置的电荷运动。我们从传统的XPS的激发态化学位移（ESCS），这是连接到一个潜在的模型框架中的电荷的静态化学位移的概念。这使我们能够将TR-XPS光谱反转为特定原子处的动态电荷。我们通过使用硫2 p-芯电子发射探测来研究2-硫氧嘧啶的紫外激发动力学，证明了TR-XPS的能力。新的方法使我们能够发现，人口的主要部分弛豫的分子基态内220-250 fs。此外，在TR-XPS的动能中可见的250-fs振荡揭示了电子态之间的相干布居交换。
2021-08-10 physics.chem-ph
Photoelectron circular dichroism in angle-resolved photoemission from liquid fenchone
我们提出了一个实验的X射线光电子圆二色性（PECD）研究液体小茴香酮在C1 s边缘。一种能够在液体微射流上进行PECD测量的新装置[Malerz等人，Rev. Sci.仪器：2022，93，015101]。对于C1 s线分配到fenchone的羰基碳，一个非零的不对称性被发现在一个固定的角度下，在后向散射平面中获得的光电子能谱的强度。该实验为有机/生物分子在水溶液中的手性的新型探针铺平了道路。
2022-02-18 physics.chem-ph
Far-Infrared Spectroscopy of Cationic Polycyclic Aromatic Hydrocarbons: Zero Kinetic Energy Photoelectron Spectroscopy of Pentacene Vaporized from Laser Desorption
在3.3、6.2、7.7、8.6和11.3μm处的一组独特的红外（IR）发射带在各种天体物理环境中普遍可见。它们通常归因于多环芳烃（PAH）分子。然而，还没有一个单一的PAH物种已被确定在太空中，作为中红外振动带主要是代表的官能团，因此不允许一个指纹个别PAH分子。相反，远红外（FIR）波段对分子的骨架特征敏感，因此它们对于未知物种的化学鉴定很重要。为了给Herschel空间天文台、平流层红外天文台和未来类似的空间任务提供实验室天体物理数据，本文报道了五环PAH分子并五苯（C_22H_14）的中性和阳离子远红外光谱。我们报告了阳离子并五苯在53.3、84.8和266μm处的三种红外活性模式，这些模式可能被空间任务（如SPICA上的SAFARI仪器）探测到。在实验中，并五苯从激光解吸源蒸发，并通过超音速氩气束冷却。我们得到了双色共振增强多光子电离和双色零动能光电子谱的结果。几个骨架振动模式的第一电子激发态的中性物种和阳离子的指定，与从头算和密度泛函计算的帮助。
2012-10-25 astro-ph.GA physics.chem-ph
A multiple scattering theoretical approach to time delay in high energy core-level photoemission of heteronuclear diatomic molecules
本文给出了线偏振软x射线阿秒脉冲光电离异质双原子分子时动量分辨的芯能级光发射时间延迟的解析表达式。为此，我们在空间固定系统（原子、分子和晶体）中，基于一阶含时微扰理论，在单电子单通道模型下，推导出了光电子延迟的一般表达式，并将其应用于电偶极近似下的芯能级光电子延迟。利用多次散射理论，采用级数展开、平面波和Muffin-tin近似，将核能级光电子发射时间延迟$t$分解为三个分量：$t_{\rm abs}$、$t_{\rm path}$和$t_{\rm sc}$，分别为原子光电子发射时间延迟、光电子在周围原子间传播引起的延迟和光电子被周围原子散射引起的延迟.我们将单次散射近似应用于$t_{\rm path}$，得到了极化矢量平行于分子轴的异质双原子分子的$t_{\rm path}^{(1)}(k,θ)$，其中$θ$是测量的光电子与分子轴的夹角。在高能区用该简化表达式$t_{\rm path}^{(1)}(k,θ)$（$k\gtrsim 3.5\,\, {\rm a.u.}^{-1}$）对$t$进行了很好的近似，并通过与CO分子C1 $s$核能级光电子时间延迟的多次散射计算结果的比较，证实了该估计结果的正确性. $t_{\rm path}^{(1)}(k,θ)$表现出对$θ$的特征依赖性，在$θ=0$处变为零，在$θ=π$处与$2kR$表现出EXAFS型振荡，其中$R$是键长，并且给出了…
2022-05-30 physics.atm-clus physics.chem-ph
The propensity of molecules to spatially align in intense light fields
分子沿强脉冲光场的偏振矢量空间排列的倾向与容易获得的参数（分子偏振度、转动惯量、光的峰值强度及其脉冲持续时间）有关。现在可以预测哪些分子可以在空间上排列，以及在什么情况下，在强光照射下。占增强电离和超极化率，它表明，{ \it所有}分子可以对齐，即使是那些最小的静态极化率，当受到最短的可用激光脉冲（足够的强度）。
2000-04-26 physics.atom-ph physics.chem-ph
Photoelectron chiral dichroism induced by lasers without helicity via chiral hole wave-packets
Schulich Faculty of Chemistry, Technion – Israel Institute of Technology（舒利希化学学院，以色列理工学院）；Raymond and Beverly Sackler Faculty of Exact Sciences, School of Chemistry, Tel Aviv University（雷蒙德和贝弗利·萨克勒精确科学学院，特拉维夫大学）
本文提出通过非螺旋激光脉冲产生手性信号，揭示了手性孔波包在分子中的作用，为超快手性光谱学提供新方法。
2025-12-13 physics.chem-ph physics.optics
Simulating Vibrationally-Resolved X-ray Photoelectron Spectra of Flexible Molecules: Linear Alkanes C$_{n}$H$_{2n+2}$ ($n$=1-8)
本文结合全芯穴密度泛函理论与Franck-Condon计算，模拟了C1至C8直链烷烃的振动分辨C1s XPS谱，揭示了中心碳与远端碳对谱图特征的不同贡献及分子尺寸的影响，将理论XPS方法从刚性环状化合物拓展至柔性分子。
2024-08-01 physics.atm-clus physics.chem-ph physics.comp-ph
Zepto to Attosecond core-level photoemission time delays in homonuclear diatomic molecules and non-dipole effects in the framework of Multiple Scattering theory
本研究理论探究同核双原子分子芯能级光发射时间延迟角分布，聚焦非偶极效应致对称性破缺，基于多散射理论建模揭示双中心干涉抵消及残余非偶极效应，应用于氮分子验证并展示其能量角度依赖特性。
2025-02-18 physics.chem-ph
An x-ray probe of laser-aligned molecules
我们展示了一个硬X射线探针的激光对准的小分子。为了使小分子与光学激光对准，在非共振波长处的高强度是必要的。我们使用800 nm钛宝石激光器以10^12 W/cm ^2的峰值强度聚焦到40 μ m的95 ps脉冲来创建对齐的溴三氟甲烷（CF 3Br）分子系综。线性极化，120 ps X射线脉冲，聚焦到10 μ m，调谐到Br 1 s--> sigma* 前边缘共振在13.476 keV，探测激光对准分子的系综。所展示的方法具有多种应用，并且可以实现具有埃级分辨率的激光控制分子运动的超快成像。
2008-03-07 physics.chem-ph
Time-resolved chiral X-Ray photoelectron spectroscopy with transiently enhanced atomic site-selectivity: a Free Electron Laser investigation of electronically excited fenchone enantiomers
本文利用自由电子激光器FERMI的圆偏振软X射线脉冲，对紫外激发至3s里德伯态的芬酮对映体进行时间分辨芯能级光电子圆二色性测量，首次实现了光激发手性分子电子结构的化学与原子位点特异性、对映体敏感观测。
2022-02-28 physics.chem-ph
In situ X-ray photoelectron spectroscopy of model catalysts: At the edge of the gap
本文采用高压X射线光电子能谱学（HP-XPS）和第一性原理动力学Monte Carlo方法研究了Pd（100）催化CO氧化的活性表面性质。同时测量表面和近表面气相中的化学组成，我们揭示了O-覆盖的原始Pd（100）和表面氧化物作为稳定的，高活性的相在接近环境的制度接近HP-XPS。令人惊讶的是，没有吸附的CO可以检测到在高CO2生产率，这可以解释由CO分子在表面上的一个显着短的停留时间和传质限制在本设置的组合。
2013-02-06 physics.chem-ph
Efficient Spin-Adapted Implementation of Multireference Algebraic Diagrammatic Construction Theory. I. Core-Ionized States and X-Ray Photoelectron Spectra
提出一种利用自旋适应、自动代码生成和密度拟合的高效多参考代数图解构造理论（MR-ADC）实现，可处理超1500个分子轨道，准确模拟芯电离态与X射线光电子能谱，并成功应用于预测偶氮苯光异构化等过程的时间分辨XPS特征。
2024-06-17 physics.chem-ph
Second-Order Multi-Reference Algebraic Diagrammatic Construction Theory for Photoelectron Spectra of Strongly Correlated Systems
我们提出了多参考代数图解构造理论的二阶公式[Sokolov，A。Yu. 2018，149，204113]，用于模拟强相关系统的光电子谱（MR-ADC（2））。MR-ADC（2）方法使用二阶多参考微扰理论（MRPT 2）在单次计算中有效地获得许多光电子跃迁的电离能和强度。与常规MRPT 2方法相比，MR-ADC（2）提供关于所有轨道中的电子电离的信息（即，核心和活动），并允许以直接和有效的方式计算过渡强度。虽然MR-ADC（2）的方程依赖于四粒子约化密度矩阵，但我们证明了这些大矩阵的计算可以完全避免，而无需引入任何近似。与传统MRPT 2方法相比，所得到的MR-ADC（2）实现具有较低的计算缩放比例。我们介绍了小分子、碳二聚体和等间距氢链（H10和H30）的光电子能谱的MR-ADC（2）结果，并概述了未来发展的方向。
2019-09-26 physics.chem-ph
Linear increase of the 2+ ion concentration in the double photoionization of aromatic molecules
我们研究了在各种芳香族分子的双光电离中观察到的2+离子浓度的线性行为。我们表明，它出现时，光电子同时发射。忽略入射光子的动量和转移到分子的动量，可以得出单个光电子的动量方向相反，大小相等。在稳态条件下，离子浓度与离子产生的速率成比例，而离子产生的速率又随着单个电子的态密度的乘积而变化。后者随动能的平方根变化，导致整体线性行为。吡咯和相关分子中线性行为的起源归因于原子的存在破坏了假设的碳环的周期性。相比之下，在吡啶和相关分子中观察到的共振行为，其中一部分CH对被N原子取代，与氮原子和碳原子之间的电子转移有关，这保留了闭环的周期性。
2019-02-18 physics.atm-clus physics.chem-ph
Computational studies of x-ray scattering from three-dimensionally-aligned asymmetric-top molecules
本文从理论和数值上分析了椭圆偏振激光作用下三维排列的非对称陀螺分子的X射线散射。采用刚性转子模型。假设极化率张量的主轴与转动惯量张量的主轴重合。在哈密顿量的几个对称性的识别和利用，以提高效率的求解依赖于时间的薛定谔方程的每个旋转状态最初填充在一个热系综。利用相位恢复算法，从一个准衍射排列的样品的结构重建的可行性说明了有机分子萘。可实现的空间分辨率强烈地依赖于激光参数、初始旋转温度和X射线脉冲持续时间。我们证明，当激光峰值强度为5 TW/cm ^2，激光脉冲持续时间为100 ps，旋转温度为10 mK，X射线脉冲持续时间为1 ps时，可以以1 μ s的分辨率探测分子结构。
2010-05-06 physics.atom-ph physics.chem-ph physics.pop-ph
Ionization of 1D and 3D oriented asymmetric top molecules by intense circularly polarized femtosecond laser pulses
采用圆偏振非共振飞秒激光脉冲对三维取向非对称陀螺分子苯甲腈（C $_7$ H $_5$ N）的强场电离进行了实验和理论研究.在与强场相互作用之前，使用偏转器对分子进行量子态选择，并使用椭圆偏振激光脉冲结合静态电场对分子进行三维（3D）排列和定向。在分子框架光电子动量分布的特征分裂揭示了电离发生的分子轨道的节面的位置。实验结果支持的理论隧道模型，包括和量化的分裂的动量分布。本文的重点是了解强场电离从三维取向的非对称顶部分子，特别是抑制电子发射的节面的分子轨道。在前一篇文章[Dimitrovski等人，A83，023405（2011）]，重点是理解一维取向的极性分子的强场电离，特别是光电子发射方向上的不对称性。
2011-03-24 physics.chem-ph
Theory on polarization-averaged core-level molecular-frame photoelectron angular distributions: II. Extracting the X-ray induced fragmentation dynamics of carbon monoxide dication from forward and backward intensities
高声誉率的X射线自由电子激光（XFEL）（如欧洲XFEL和LSCS-II）的最新发展，结合COLTRIMS反应显微镜的符合测量，现在正在打开一扇门，以实现一个长期的梦想，即创建气相分子的光致化学反应的分子电影。在本文中，我们从理论上提出了一种新的方法来实验可视化的双原子分子的解离通过时间分辨偏振平均分子框架光电子角分布（PA-MFPAD）的测量使用COLTRIMs-反应显微镜和双色XFEL泵浦-探测装置。在Muffin-tin近似下，一阶和二阶散射理论给出了PA-MFPAD结构中前向和后向散射峰的简单EXAFS公式。这个公式作为一个实验上适用的“键长标尺”，调整只有三个半经验参数的时间分辨测量。用全势多重散射理论计算的<sup>CO2+的</sup>PA-MFPAD作为C-O键长的函数，对新的标尺方程的准确性和适用性进行了数值检验.通过EXAFS公式从PA-MFPAD中检索的键长很好地再现了参考<i>ab-initio</i>PA-MFPAD中使用的原始C-O键长，精度为0.1 μ m。我们期望时间分辨的PA-MFPAD将是一个新的有吸引力的工具，使分子电影可视化的分子内反应。
2020-11-14 physics.chem-ph
Gas-phase structural isomer identification by Coulomb explosion of aligned molecules
通过关联飞秒激光诱导库仑爆炸产生的原子碎片离子的发射角，确定了四种二氟碘苯和两种二羟基溴苯异构体的气相结构.的结构测定，促进了限制每个分子的最极化轴的检测平面之前，库仑爆炸事件使用一维激光诱导绝热对齐。对于由两种二氟碘苯异构体组成的分子靶标，可以另外挑出并区分每种组成结构。
2019-02-19 physics.chem-ph
Hyperfine-Structure-Induced Depolarization of Impulsively Aligned $\rm I_2$ Molecules
使用中等强度的$450$ fs激光脉冲在气相$\rm{I_2}$分子中产生旋转波包。随后的随时间变化的对齐，测量库仑爆炸成像与延迟的探测脉冲，表现出特征的复苏结构预期的旋转波包，但也是一个复杂的非周期性的子结构和减少平均对齐之前没有观察到。量子力学模型将这种现象归因于转动角动量和核自旋之间通过电四极相互作用的耦合。计算的取向轨迹与实验结果吻合得很好。
2018-04-12 physics.chem-ph
Emitter-site selective photoelectron circular dichroism of trifluoromethyloxirane
对R-三氟甲基环氧乙烷（C_3H_3F_3O）的角分辨内壳层光电离进行了实验和理论研究。因此，我们研究了光电子圆二色性（PECD）的近对称的O 1 s和F 1 s电子轨道，这是本地化在不同的分子网站。通过使用双偏振同步辐射和速度图成像光谱，在1至16 eV的光电子动能下测量相应的二向色性$β_{1}$和角分布$β_{2}$参数。实验结果与从头算电子结构计算结果符合得很好。我们报道了一个相当大的手性不对称性$β_{1}$高达约9%的K壳层光电离的氧原子。对于单个氟原子，目前的计算预测类似大小的不对称性。然而，在所有氟原子上平均，它下降到约2%，也如在本实验中观察到的。我们的研究表明，一个强大的发射极和站点敏感性的PECD在单光子内壳层电离的手性分子。
2017-04-07 physics.chem-ph
Stern-Gerlach deflection of field-free aligned paramagnetic molecules
研究了非均匀静磁场作用下激光诱导预取向对顺磁分子偏转的影响。根据分子的相关Hund耦合情况，确定了两种不同的效应：通过激光脉冲抑制偏转（Hund耦合情况（a）分子，如ClO），或将散射角的宽分布急剧重建为几个窄峰（对于Hund耦合情况（b）分子，如O2或NH）。这些发现对于利用磁场的分子引导、聚焦和捕获的各种应用是重要的。
2011-07-20 physics.chem-ph physics.optics quant-ph
