Making the best of mixed-field orientation of polar molecules: A recipe for achieving adiabatic dynamics in an electrostatic field combined with laser pulses
我们已经从实验和理论上研究了旋转态选择OCS分子的混合场取向，并获得了很强的取向度。所施加的中等强度的纳秒激光脉冲足够长以使分子精确地对准。然而，在弱直流电场的组合，相同的激光脉冲的混合场取向的非绝热动力学的结果。这些意见充分解释计算采用，绝热和非绝热的时间依赖模型。
2012-04-12 physics.chem-ph quant-ph
Rotational cooling of trapped polyatomic molecules
控制内部自由度是冷和超冷分子应用的关键挑战。在这里，我们证明了旋转态冷却的捕获甲基氟分子（CH 3F）的光泵人口的16 M-子级在旋转状态J= 3，4，5和6到一个单一的水平。通过结合转动态冷却和运动冷却，我们将处于J=4，K=3，M=4状态的分子的相对数量从百分之几增加到70%以上，从而产生了一个大约10^6个分子的冷态（~ 30 mK）和接近纯态的系综。我们的计划是可扩展的初始状态，其他最终状态和各种分子物种的更大的集合，从而为越来越大的分子的内部状态控制铺平了道路。
2015-11-23 physics.atom-ph physics.chem-ph quant-ph
Rotational state detection of electrically trapped polyatomic molecules
当诸如共振增强多光子电离（REMPI）或激光诱导荧光（LIF）等标准技术不起作用时，检测极性分子的内部状态是一个重大挑战。由于这是大多数多原子分子物种的情况下，我们在这里调查的基础上选择性地去除分子的电捕获合奏的替代方案。具体来说，我们通过驱动旋转和/或振动跃迁到未捕获状态来耗尽分子。用这种方法完全解析旋转状态可能是一个相当大的挑战，因为各种跃迁之间的频率差很容易基本上小于电阱中的斯塔克展宽。然而，利用一个独特的陷阱设计提供均匀的领域在一个大部分的陷阱体积，我们成功地歧视所有的旋转量子数，包括旋转M-子状态。
2014-11-28 physics.atom-ph physics.chem-ph quant-ph
Theoretical methods for calculating rotational-vibrational-electronic transition intensities in triatomic molecules
这篇文章包括分子转动和振动的量子理论的几个选定的方面。三原子分子是最简单的系统，它表现出较大的多原子分子的定性特征。在最小的三原子分子的例子中，我们展示了几种用于计算高精度的转动振动电子能量，波函数和跃迁强度的理论方法。读者可以把这篇文章看作是一个教程，但决不是全面的，它仍然触及了现代理论分子光谱学中一些未解决的问题。
2022-03-17 physics.chem-ph physics.comp-ph quant-ph
Rotational quenching of monofluorides in a cryogenic helium bath
本文结合从头算量子化学与全量子刚性转子碰撞计算，研究冷 He 缓冲气体中金属单氟化物的相互作用、输运及转动淬灭，并用 BDWA 解释其物理机制。
2025-02-18 physics.chem-ph quant-ph
Full Control of non-symmetric molecules orientation using weak and moderate electric fields
本研究利用量子最优控制技术，在弱和中等电场下实现了对非对称分子6-氯哒嗪-3-甲腈任意轴向的完全控制，并通过频谱分析揭示了场修饰动力学与驱动场的频率机制。
2023-11-20 physics.chem-ph quant-ph
Magic Conditions for Multiple Rotational States of Bialkali Molecules in Optical Lattices
本文研究了超冷双碱金属分子在磁场$^{87}$ G中从X-$^1Σ^+$势的振动基态到b-$^{133}$势的低振转态的弱光跃迁附近的魔波俘获。我们发现，在动态极化率中，在两个最近邻的振动极点之间存在一个频率窗口，其中捕获势对于多个转动态同时是“近魔”的。结果表明，在X $^1Σ^+ (v=0, J=0)\rightarrow$ b $^3Π_0 (v'=0, J=1)$跃迁的角频失谐量为1GHz时，加入适量的$Δ_{v'=0} = 2π\times 218.22$的直流电场可使最低的三个转动态产生精确的魔波长陷阱.我们推导出一组必须满足的分析标准，以确保存在这样的魔术频率窗口，并提出了一个解析表达式的频率窗口的位置方面的一组实验测量参数。这些结果应通知未来的实验需要长的相干时间在超冷极性分子的多个旋转过渡。
2021-01-28 physics.chem-ph quant-ph
Mechanism of Molecular Orientation by Single-cycle Pulses
在太赫兹波段，通过零面积的时间对称单周期脉冲可以实现显著的分子取向。我们表明，尽管存在一个组合的时空对称操作，不仅大峰值的瞬时取向，但也可以获得非零的时间平均取向在一个旋转周期。我们表明，这种意想不到的现象是由于时间演化算子的本征态之间的干扰，如先前所描述的量子棘轮中的传输现象。这种机制也适用于跨越旋转周期的相同脉冲序列。这一事实可用于获得净平均分子取向，而与旋转常数的大小无关。
2012-10-19 physics.chem-ph quant-ph
Rotational and fine structure of open-shell molecules in nearly degenerate electronic states
本文提出了一种不受对称性限制的有效哈密顿量，用以模拟开壳层分子两个近简并电子态的转动和精细结构。除了非对称陀螺的转动哈密顿量外，该光谱模型还包括由于差势和零点能差引起的两个状态之间的能量分离，以及自旋轨道（SO），科里奥利和电子自旋分子旋转（SR）相互作用。汉密尔顿矩阵使用轨道和完全对称的情况（a）和情况（b）基集来计算。利用这四种基组导出了一对近简并态和一个非简并态之间转动跃迁的强度公式和选择规则。它表明使用真实的例子自由基的精细结构的一个单一的电子状态可以模拟与SR张量或SO和科里奥利常数的组合。只有同时模拟所有的相互作用能级，才能精确地确定相关的分子常数。本研究表明，旋转和精细结构的分析可以提供定量的见解振动相互作用和相关的影响。
2018-03-05 physics.chem-ph quant-ph
Rotational and rotationless states of weakly-bound molecules
利用Raab和Friedrich [P.Raab和H. Friedrich，Phys.Rev.A78，022707（2008）]，我们推导出了由双原子分子的弱束缚振动能级支持的转动态的数目以及任何这样的能级的转动常数直到阈值的简单而准确的公式，并且提供了用于确定给定的弱束缚振动能级是否是无转动的标准。结果仅取决于分子势的长程部分，并且适用于晕分子。
2009-04-28 physics.atom-ph physics.chem-ph quant-ph
Rotational-state dependence of interactions between polar molecules
本研究揭示极性分子间相互作用的转动态依赖规律，发现转动量子数差大于1时存在排斥范德华作用，该作用可在毫开尔文以下温区大幅降低碰撞损失，为超冷极性分子的量子模拟等领域提供新应用方向。
2024-05-15 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph physics.chem-ph
Enantiomer-Specific State Transfer of Chiral Molecules
状态选择性对映体过量是利用微波驱动的相干布居转移实现的。该方法选择性地促进R或S分子到一个更高的旋转状态的相位控制的微波脉冲，驱动电偶极子允许的旋转跃迁。我们证明了对映体特定的状态转移方法使用对映体纯样品的1，2-丙二醇。这种状态特异性对映体富集的方法可以应用于一大类不对称的手性分子，这些分子可以被蒸发和冷却到旋转分辨光谱是可能的点，包括快速外消旋的分子。这里展示的快速手性开关允许在高精度光谱搜索手性分子中的宇称破坏的新方法。
2017-03-22 physics.chem-ph quant-ph
Ionization-induced Long-lasting Orientation of Symmetric-top Molecules
从理论上研究了双色激光脉冲电离的陀螺分子的无场持久取向现象。各向异性电离产生了一个显着的持久的幸存的中性分子的取向。取向的程度随着脉冲强度和反直觉地随着旋转温度而增加。可以通过使用多个延迟的双色脉冲来进一步增强取向。可以通过偶次谐波产生或基于库仑爆炸的方法来探测持久的取向。这种效应可能使研究在稠密分子气体的弛豫过程，并可能是有用的分子引导和捕获的非均匀领域。
2022-11-16 physics.chem-ph physics.optics quant-ph
Optimally Controlled Field-Free Orientation of the Kicked Molecule
有效和长寿命的无场分子取向是实现只有两个踢适当延迟的时间。对该机制的理解依赖于提供最佳效率与持久性折衷的分子靶状态。一个最佳的控制方案是指固定的自由参数（振幅和它们之间的时间延迟）。当考虑到其实验可行性时，有限的踢数、鲁棒性和对不同分子系统的可转座性提倡该方法。
2005-05-19 physics.chem-ph quant-ph
Rotational dynamics of an asymmetric top molecule in parallel electric and non-resonant laser fields
本文对非对称陀螺分子在电场和平行非共振线偏振激光脉冲作用下的转动动力学进行了理论研究。在刚性转子近似下求解了含时薛定谔方程。使用苯甲腈分子为原型，我们调查的实验可访问的场配置的场修饰动力学，并比较这些结果的绝热预测。我们发现，对于一个不对称的顶部分子在平行的领域，形成的摆动双峰和相邻的水平之间避免交叉的非绝热效应的两个主要来源。我们还提供了实现绝热动力学的场参数。
2013-08-01 physics.atom-ph physics.chem-ph quant-ph
Rotational structures of long-range diatomic molecules
我们提出了一个系统的理解的远程（振动高激发）双原子分子的旋转结构。例如，我们表明，依赖于一个量子缺陷，最小束缚振动态的双原子分子与$-C_n/r^n$（$n>2$）渐近相互作用可以只有1，2，并高达最大的$n-2$旋转状态。提出了一种双原子分子的分类方案，其中每一类分子都具有独特的旋转结构，并对应于解离极限以上的不同原子-原子散射性质。
2004-06-20 physics.atom-ph physics.chem-ph
Mixed-field orientation of a thermal ensemble of linear polar molecules
本文从理论上研究了静电场与非共振线偏振激光脉冲相结合对线性分子热系综转动动力学的影响。我们在刚性转子近似下求解了含时的薛定谔方程。以硫化羰（OCS）分子为原型，详细分析了实验上可获得的静态场强和激光脉冲对热样品的混合场取向的影响。我们证明，对于在当前的混合场取向实验中使用的特征场配置，获得旋转温度低于0.7K或使用更强的直流场的显着取向。
2013-06-05 physics.atom-ph physics.chem-ph quant-ph
Optimal Selective Orientation of Chiral Molecules Using Femtosecond Laser Pulses
本文研究了一对延迟交叉偏振飞秒激光脉冲激发下手性分子的对映选择性取向。我们表明，通过优化脉冲的参数，一个显着的（~ 10%）程度的对映体选择性取向可以实现在零和五开尔文旋转温度。本研究提出了一套合理的诱导和测量强对映选择性取向的实验条件。强烈的对映体选择性取向和所提出的实验所需的飞秒激光系统的广泛可用性可能会开辟新的途径，用于区分和分离分子对映体。
2022-03-21 physics.chem-ph physics.optics quant-ph
Long-Lasting Orientation of Symmetric-top Molecules Excited by Two-Color Femtosecond Pulses
研究了双色飞秒脉冲激发下的陀螺分子的脉冲取向。除了众所周知的瞬态取向后立即出现的脉冲，然后重新出现周期性的量子复兴，我们报告的现象，无场持久的取向。持久意味着时间平均取向保持非零，直到被其他物理效应破坏，例如分子间碰撞。这种效应是场-极化率相互作用和场-超极化率相互作用共同作用的结果。考虑了长取向度与温度和脉冲参数的关系。该效应可以通过二次（或更高阶）谐波产生来测量，并且可以用于控制行进通过不均匀静电场的分子的偏转。
2021-04-01 physics.chem-ph physics.optics quant-ph
Three Dimensional Orientation of Complex Molecules Excited by Two-Color Femtosecond Pulses
研究了双色飞秒激光脉冲对非对称陀螺分子（包括手性）的激发。在非手性非对称顶部分子的情况下，激发的正交偏振双色脉冲，我们证明，经典和量子力学，三维取向。对于手性分子，我们表明，由交叉偏振双色脉冲诱导的取向沿激光传播方向是对映选择性的，即，两个对映体在相反的方向上取向。在短时间尺度上，经典和量子模拟给出的结果是非常一致的，而在较长的时间尺度上，对映体选择性取向表现出量子拍。通过分析双色脉冲和分子（超）极化率之间的相互作用势，定性地解释了这些观测结果。展望了利用长持续取向测量和利用对映体选择性取向分离单个对映体的前景。
2021-06-01 physics.chem-ph physics.optics quant-ph
Rotational state-selection and alignment of chiral molecules by electrostatic hexapoles
静电六极显示作为一个强大的工具，在旋转状态的选择和排列的分子被利用在碰撞和光引发过程的光束实验。本文报道了六极技术应用于最近研究的手性分子环氧丙烷、2-丁醇和2-溴丁烷的选择性光解和对映体识别的结果。
2017-01-25 physics.chem-ph
Orientation Dynamics of Asymmetric Rotors Using Random Phase Wave Functions
强太赫兹脉冲诱导极性分子系综的相干旋转动力学和取向。旋转动力学的精确数值方法对于绝大多数分子转子-在环境温度下的不对称顶部分子-在计算上是不可行的。我们通过计算二氧化硫（SO2）在环境温度和高场强下的太赫兹诱导的旋转动力学来验证随机相位波函数（RPWF）的使用，并表明RPWF方法随着温度和太赫兹场强的增加而提高效率。所提出的方法提供了广泛的计算访问的分子在实验条件下的旋转动力学响应远远超出了精确的数值方法。
2015-04-28 physics.chem-ph physics.comp-ph quant-ph
Dynamics of translational and rotational thermalization of AlF molecules via collisions with cryogenic helium
利用新的$ab \ initio$势能面（PES）和量子多通道散射理论研究了氦原子在低温下对氟化铝（AlF）分子的平移和转动热化作用.我们的检查的弹性和旋转非弹性通道显示，氦是一个有效的淬火剂的AlF在相关的温度缓冲气体冷却实验（$\sim1$ mK到$10$ K）。我们还表明，这一结论是强大的PES可能的不准确性。
2021-10-12 physics.chem-ph
Twins in rotational spectroscopy: Does a rotational spectrum uniquely identify a molecule?
University of Chicago（芝加哥大学）；University of New Haven（纽黑文大学）；Argonne National Laboratory（阿贡国家实验室）
本文将转动光谱解析分子结构建模为逆问题，并用漏斗式方法在大型分子数据库中发现具有相似光谱但不同结构的分子孪生体，证明该问题在标准计算精度下不适定，但更高精度理论或补充实验可区分部分孪生体。
2024-04-05 cs.LG physics.chem-ph
Alignment and orientation of an adsorbed dipole molecule
利用半周期激光脉冲作用于吸附分子，研究了吸附分子的取向行为。通过改变势阱的位阻角，观察到无场旋转运动到位阻旋转运动的交叉。在小的位阻角下，由于较高的激发态受到抑制，取向和排列都表现出类似正弦曲线的行为。然而，平均取向随着受阻角的增加而单调减小，而平均取向在某个受阻角处显示出最小值。其原因可归结为波函数的对称性，并可通过分析本征态系数得到很好的解释。
2004-11-10 physics.atom-ph physics.chem-ph quant-ph
Nonlinear rotational spectroscopy reveals many-body interactions in water molecules
由于水分子在化学和生物学中的核心重要性，几十年来，水分子一直是密集的光谱研究的主题。旋转光谱的水蒸气已经产生了详细的信息，孤立的水分子以及水二聚体和集群的结构和动力学。最近发展了太赫兹范围内的非线性转动光谱来研究线性和非线性陀螺分子的转动动力学，其转动能级是规则间隔的，但它以前没有被应用于水或其他具有不规则间隔能级的低对称性分子。我们报告使用最近开发的二维太赫兹旋转光谱观察高阶旋转相干性和旋转跃迁之间的相关性，以前无法观察到。结果包括两个量子（2Q）峰的频率从两个分子上的不同旋转跃迁的总和略有偏移，这直接揭示了以前看不见的亚稳态水复合物的存在，其寿命为100 ps或更长。在不同的2Q频率处观察到的几个这样的峰表明络合物具有多个优选的双分子几何形状。我们的研究结果表明，在2D太赫兹光谱中测量的分子相互作用和在气相中的络合的旋转相关的灵敏度。
2020-10-06 physics.atm-clus physics.chem-ph
$ΔI=4$ and $ΔI=8$ bifurcations in rotational bands of diatomic molecules
结果表明，最近在超形变核带中观察到的$ΔI=4$分叉现象同样也发生在双原子分子的转动带中。此外，在超形变核带和双原子分子的转动带中都观察到了与$ΔI=4$具有相同数量级的$ΔI=8$分叉现象。
1996-08-14 chem-ph physics.chem-ph
Rotational cooling of molecules using lamps
我们从理论上研究了应用定制的非相干远红外场结合激光激发的一个单一的振转跃迁的旋转冷却的极性冷双原子分子。冷却方案是有效的时间尺度上短于典型的未扰动的离子阱中的捕获时间和中性分子的可获得的限制时间。
2004-11-23 physics.atom-ph physics.chem-ph
Atomic momentum distributions in polyatomic molecules in rotational-vibrational eigenstates
本文提出一种计算多原子分子在转动-振动本征态下原子动量分布的量子力学方法，并通过对H2O和CO2的对比分析，揭示质子动量振荡源于量子离域化。
2024-06-07 physics.chem-ph
Enhanced Persistent Orientation of Asymmetric-Top Molecules Induced by Cross-Polarized Terahertz Pulses
本文研究交叉偏振太赫兹脉冲诱导非对称陀螺分子的持续取向，证明正交构型优于共线构型，并通过参数优化在5 K下实现约10%的持续取向，为实验实现奠定基础。
2023-12-04 physics.chem-ph physics.optics quant-ph
Rotational properties of two interacting cold polar molecules: linear, symmetric, and asymmetric tops
研究两静态冷极性分子在外部直流电场及各向异性偶极-偶极相互作用下的势能与极化，将分子建模为量子刚性转子并考察线性、对称与非对称陀螺分子，发现短间距下分子性质强烈依赖电场方向，凸显考虑转动自由度的重要性。
2024-09-23 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph physics.chem-ph
Nonadiabatic rotational states of the hydrogen molecule
我们提出了一种新的计算方法，用于确定四粒子系统，如H $_2$，HD和HeH $^+$使用显式相关指数基函数和解析积分公式的能级。在求解薛定谔方程时，没有引入原子核和电子自由度的绝热分离。我们提供的旋转和电子角动量之间的耦合公式，使任意旋转激发能级的计算。为了说明该方法的高数值效率，我们提出了各种状态的氢分子的结果。我们确定非相对论能量的相对精度达到了$10^{-12}$ - $10^{-13}$的水平，这对应于$10^{-7}$ - $10^{-8}$ cm $^{-1}$的不确定度。
2017-11-25 physics.chem-ph
Coherence of Symmetry-Protected Rotational Qubits in Cold Polyatomic Molecules
本研究在电盒中捕获冷甲醛分子，利用对称性保护的转动态实现长寿命相干性，构建对外电场不敏感、对磁场弱依赖的量子比特，为冷分子量子与精密实验奠定基础。
2024-12-01 physics.atom-ph physics.chem-ph quant-ph
Molecular Frame Photoelectron Angular Distributions in Polyatomic Molecules from Lab Frame Coherent Rotational Wavepacket Evolution
探索了基于矩阵的重建协议在从实验室框架（LF）测量（LFPAD）获得分子框架（MF）光电子角分布（MFPAD）中的应用。与最近关于MF重建主题的其他工作类似，该协议使用时间分辨的LF测量，其中通过光电离制备和探测旋转波包，然后进行数值重建例程;然而与其它方法相比，本文开发的方案不需要测定光电离矩阵元素，因此采用相对简单的数值形式（利用Moore-Penrose逆的矩阵变换）。值得注意的是，该方法的简单性允许应用于多原子分子的MFPAD的成功重建。该计划的数值证明了两个现实的情况下，$N_2$和$C_2H_4$。新技术预计将普遍适用于一系列的MF重建问题，涉及多原子分子的光电离。
2021-05-18 physics.atom-ph physics.chem-ph quant-ph
Precision measurement of the rotational energy-level structure of the three-electron molecule He$_2^+$
用MQDT辅助的亚稳He $_2^*$的里德堡谱，测定了具有转动量子数$N^+\le 19$的$^4$ He ${_2}^+\,X^+\,^2Σ_u^+\,(ν^+=0)$基态电子振动态的所有转动能级的项值，其精度为8 × 10 ~（-1）$^{-4}$ cm $^{-1}$（$\sim{25}$ MHz）.这些项值与Tung等人最近从头计算的项值[J. Chem. Phys. 136，104309（2012）]的比较揭示了随着旋转量子数的增加而快速增加的差异，并且在$N^+=19$处达到0.07 cm $^{-1}$（$\sim{2.1}$ GHz）的值。
2017-05-02 physics.chem-ph
Excited rotational states of molecules in a superfluid
以CS $_2$和I $_2$为例，结合实验和理论方法，探索氦纳米液滴中分子的激发转动态。激光诱导的非绝热分子排列测量谱线的旋转状态延伸超出那些最初填充在0.37 K液滴温度。我们构建了一个简单的量子力学模型，耦合到一个单模玻色子浴的线性转子的基础上，以确定其整体的旋转能量结构。计算的谱线与实测的谱线符合得很好。我们发现，周围的超流体对分子旋转的影响可以合理化的一个单一的量-角动量，从分子转移到液滴。
2021-06-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas physics.atm-clus
Fundamental Limits on Measuring the Rotational Constraint of Single Molecules using Fluorescence Microscopy
光学荧光成像能够测量单个分子的空间和旋转动力学。然而，不可避免的测量噪声将导致旋转动力学的不准确估计，导致分子看起来比实际上更受旋转约束。我们报告了一个数学框架来计算的基本限制的准确性，在测量的旋转迁移率的偶极类发射器。通过将我们的框架应用于平面和三维方法，我们提供了一种根据实验条件选择最佳取向测量技术的方法。
2019-04-19 physics.app-ph physics.chem-ph physics.data-an
Delta I = 2 staggering in rotational bands of diatomic molecules as a manifestation of interband interactions
结果表明，在超形变核带中观察到的Δ I = 2的错动现象，在某些双原子分子的电子激发转动带中也同样存在。在双原子分子的情况下，这种效应归因于带间相互作用（带交叉）。
2001-06-01 nucl-ex nucl-th physics.chem-ph
Decoding Pure Rotational Molecular Spectra for Asymmetric Molecules
在本文中，我们演示了如何不对称的分子转动光谱可能会介绍给学生都“pictorially”和简单的公式。结果表明，这种光谱的解释在很大程度上依赖于模式识别。在近长轴非对称旋转光谱中的一些常见光谱模式的介绍提供了一种手段，通过这种手段，光谱分配和近似旋转常数的确定，可以在物理和化学课堂上进行有益的探索。为了帮助这一努力，我们创建了一个支持，免费，网页和移动网页。
2012-04-14 physics.chem-ph physics.ed-ph
Theoretical description of mixed-field orientation of asymmetric top molecules: a time-dependent study
通过求解含时薛定谔方程，对倾斜电场和非共振线偏振激光脉冲作用下非对称陀螺分子的混合场取向进行了理论研究.在此框架下，我们计算了苯腈（C $_7$ H $_5$ N）的选态分子束的混合场取向，并与实验结果进行了比较[J. L. Hansen等人，A 83，023406（2011）]，并且利用我们先前的时间无关描述[J.J.Omiste等人，13，18815（2011）]。对于一个激发转动态，我们研究了混合场实验中使用的几种场配置的场修饰动力学。详细分析了非绝热现象及其对转动动力学的影响。
2016-10-05 physics.atom-ph physics.chem-ph quant-ph
Controlled enantioselective orientation of chiral molecules with an optical centrifuge
我们报告的第一个实验演示的手性分子与激光场的对映选择性旋转控制。在我们的实验中，环氧丙烷的两种对映体被带到加速单向旋转的光学离心机。使用库仑爆炸成像，我们表明，离心分子获得优先取向垂直于旋转平面，并且该取向的方向取决于对映异构体和旋转离心场的相对手性。所观察到的效果与理论预测一致，并在离心激发，然后离心分子的库仑爆炸的数值模拟中再现。该技术为手性分子的光学对映选择性控制开辟了新的途径，在手性混合物的区分、分离和纯化中具有大量的潜在应用。
2019-03-29 physics.chem-ph
Field-free orientation of CO molecules by femtosecond two-color laser fields
报道了在飞秒强双色（800 nm和400 nm）激光场作用下，异质双原子分子（CO）非绝热无场取向的首次实验观察。我们通过测量库仑爆炸后的碎片离子的角分布监测取向与800 nm的脉冲。分子的取向由双色场的相对相位控制。量子力学刚性转子计算的结果进行了比较。所演示的方法可与各种光谱方法（例如高次谐波产生、电子衍射和分子框架光电子发射）结合应用于研究无场条件下的分子框架动力学。
2009-10-10 physics.chem-ph
Rotational spectrum of asymmetric top molecules in combined static and laser fields
研究了静电电场和非共振线偏振激光场对非对称陀螺分子的影响。在刚性转子近似下，我们分析了所有可能的场配置的哈密顿量的对称性。对于每一个不可约表示，薛定谔方程是解决了一个基组扩展的维格纳函数的线性组合尊重相应的对称性，这使我们能够区分避免交叉从真正的。使用氟苯和哒嗪分子作为原型，旋转光谱和性质进行了分析，实验上可访问的静态场强度和激光强度。能量的变化，定向，对齐和杂交的角运动的结果，作为场参数的变化。我们证明了一个适当的选择的领域产生了一个受约束的旋转运动在三个欧拉角，波函数被定向沿静电场方向，并在其他两个角度对齐。
2011-06-08 physics.chem-ph
Adiabatic mixed-field orientation of ground-state-selected carbonyl sulfide molecules
实验证明了硫化羰分子（OCS）在$\text{N}_{\text{up}}/\text{N}_{\text{tot}}=0.882$绝对基态下的强绝热混合场取向。在双板速度图成像光谱仪中，在非共振激光和静态电场的组合下对OCS进行了定向。通过改变激光和静电场电场，研究了转动基态从非绝热到绝热取向的转变。高于10 kV/cm的电场强度和$10^{11} \text{W/cm}^2$的激光强度，观察到的取向度达到平台。这些结果与含时薛定谔方程的计算解符合得很好。
2016-08-15 physics.chem-ph
Opposite effects of the rotational and translational energy on the rates of ion-molecule reactions near $0\,\text{K}$: the $\text{D}_2^++\text{NH}_3$ and $\text{D}_2^++\text{ND}_3$ reactions
该研究利用里德伯–Stark合束与转动绝热捕获模型，发现D₂⁺与NH₃/ND₃在近0 K反应中转动能提升速率而低碰撞平动能产生不同效应，并揭示逆动力学同位素效应来源。
2023-11-30 physics.chem-ph
Influence Spatial Degeneracy on Rotational Spectroscopy Three Wave Mixing and enantiomeric state separation of Chiral Molecules
脉冲翻转角计算三波混频，三个状态周期的手性分子，以产生优化的自由感应衰减振幅成比例的对映体过量的样品，并产生优化程度的状态特定的对映体分离。这些计算解释了所涉及的能级的空间简并性和由此产生的跃迁偶极矩的不均匀分布。据发现，包括R，然后由Q，然后由P分支过渡的过渡周期显示，如果空间简并被忽略的计算出的最佳信号只有适度的减少。跃迁周期P-Q- R只是稍微差一点，而Q-Q- Q周期则差得多，而且随着转动总量子数的增加而越来越差.
2018-06-13 physics.chem-ph
Anticorrelated stereodynamics of scattering and sticking of H2 molecules colliding with a reactive surface
该研究利用磁操控控制基态H2分子碰撞前的旋转取向，直接揭示直升机式取向更易解离黏附、车轮式取向更易散射的反相关立体动力学规律。
2024-10-01 physics.chem-ph
A simple model for high rotational excitations of molecules in a superfluid
我们提出了一个简单的量子力学模型，描述了超流氦纳米液滴中分子的激发旋转状态，如最近在非绝热分子排列实验中所研究的[Cherepanov等人，版本A 104，L061303（2021）]。我们发现，一个线性分子沉浸在超流体中可以被看作是一个有效的对称顶部，类似于自由基的旋转结构，如OH或NO，但与角动量的超流体发挥作用的电子角动量在自由分子。该模型允许评估的有效的旋转和离心畸变常数为广泛的物种，并解释之间的交叉轻和重的分子在超流$^4$他的多体波函数结构。最重要的是，这个简单的理论可以回答这样一个问题：当分子的旋转角动量增加到红外光谱所能达到的最低激发态以上时会发生什么。上面提到的一些见解可以通过分析一个简单的2x2矩阵来获得。
2022-01-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas physics.atm-clus
Rotational predissociation of extremely weakly bound atom-molecule complexes produced by Feshbach resonance association
研究了结合能很小的原子-分子复合物的转动预解离.这种复合物可以通过超冷分子与超冷原子的费什巴赫共振缔合来产生。当结合能小于预离解态的能宽时，基于散射矩阵元的能量依赖性计算预离解寿命的数值计算变得不准确.我们推导出的表达式，准确地表示predissociation的寿命在实部和虚部的散射长度和有效范围的分子在一个激发的旋转状态。我们的结果表明，当结合能为正时，即当预解离态刚好高于激发态阈值时，预解离寿命最长。
2011-09-05 physics.atm-clus physics.atom-ph physics.chem-ph
Enantioselective Orientation of Chiral Molecules Induced by Terahertz Pulses with Twisted Polarization
手性和手性分子是现代化学和生物化学工业中的关键要素。手性对映体的单独寻址和最终分离一直是并且仍然是分子物理学和化学中一个重要的难以捉摸的任务，并且多年来已经引入了各种方法来实现这一目标。在这里，我们从理论上证明了一对交叉极化太赫兹脉冲与手性分子通过其永久偶极矩相互作用诱导这些分子的对映选择性取向。这种取向持续了很长一段时间，超过了几个数量级的太赫兹脉冲的持续时间，其依赖于温度和脉冲的参数进行了研究。持续的取向可以增强分子在不均匀电磁场中的偏转，潜在地导致可行的分离技术。
2020-11-12 physics.chem-ph physics.optics
Mixed-field orientation of molecules without rotational symmetry
从实验和理论上研究了永久偶极矩与极化率主轴不平行的非对称转子分子的混合场取向。我们发现，对于强非共振激光场和弱静态电场的典型情况，如果激光场是椭圆偏振的，并且其长轴和短轴不平行于静态场，则会诱导完整的3D取向。对于线性偏振激光场，仅沿着分子的最可偏振轴的偶极矩分量是相关的，导致即使当激光偏振和静态场不平行时也是1D取向。模拟结果表明，在强直流电场与激光场的结合中，垂直于最极化轴的偶极矩分量变得相关。这提供了一种替代的方法，通过组合线性偏振激光场和强直流电场，以等于分子的最极化轴和其永久偶极矩之间的角度布置的3D取向。
2013-10-16 physics.chem-ph
Orientation Echoes via Concerted Terahertz and Near-IR excitation
提出了一种新的有效的定向回波光谱方法，并在实验上实现了该方法。激发方案利用超短太赫兹和近红外脉冲的协同旋转激发，并且其全光学检测通过分子取向诱导二次谐波方法实现[J. Phys.Chem.A126，3732-3738（2022）]。该方法提供了实用的手段，气相分子的取向回波光谱，并突出了有趣的基础物理的相干旋转动力学引起的明智的协调与共振（太赫兹）和非共振（NIR）光脉冲的相互作用。
2022-08-03 physics.chem-ph
Field-free Three-Dimensional Orientation of Asymmetric-Top Molecules
通过强超短激光场对分子进行排列和定向对于物理和化学中的各种应用至关重要。这些包括控制高次谐波产生，分子轨道层析成像，控制分子光电离和解离过程，生产“分子电影”的帮助下，X射线自由电子激光源和超快电子衍射的相对论电子。虽然激光诱导分子排列的动力学已经被广泛研究和证明，但分子取向是一项更具挑战性的任务，特别是对于非对称顶部分子。在这里，我们报告的第一个实验演示的无场，全光学三维取向的非对称陀螺分子通过锁相交叉偏振双色激光脉冲。除了传统的集成的取向因子，我们报告的方向是不服从光学测量，但很容易在我们的角度分辨成像技术的微分程度。我们的计划适用于广泛的一类不对称分子，并开辟了新的方式来控制他们的取向，最终导致直接成像的气相分子结构，使用先进的自由电子激光束具有极高的时空分辨率。
2018-03-21 physics.chem-ph physics.optics
Laser induced persistent orientation of chiral molecules
从经典和量子力学两个方面证明了在具有扭曲偏振态的激光场激发下，气相手性分子的对映选择性取向。与直觉相反，诱导取向，其方向是激光可控的，在激发后不会消失，而是在激光脉冲结束后很长时间内保持近似恒定，这是手性系统特有的行为。我们计算证明了这种持久的取向使用环氧丙烷分子（${\rm CH_{3}CHCH_{2}O}$，或PPO）作为一个例子，并考虑两种扭曲的偏振场：一对延迟的交叉偏振脉冲，和光学离心机。这一新颖的手性效应为利用非均匀外场检测分子手性、测定对映体过量和分离对映体开辟了新的途径。
2019-07-23 physics.chem-ph physics.optics
