Resonance enhanced two-photon cavity ring-down spectroscopy of vibrational overtone bands: a proposal
本文介绍了近共振，振转双光子光谱的分析和使用的腔衰荡光谱检测。表达式导出的光子吸收率的三能级系统，正确的所有订单和更简单的表达式，从各种近似的结果。分析包括角动量投影简并和激发场的线偏振或圆偏振。导出了谐振腔内光的双光子功率损失率的表达式。明确计算的$ν_3$模式的$^{12}\textrm{C}^{16}\textrm{O}_2$的双光子激发光谱是由一个单一的$v_3 = 0 \rightarrow 2, Q(16)$线在$\tildeν = 2335.826$ \，cm $^{-1}$的激发。该跃迁具有偏离共振0.093 cm $^{-1}$（2.8 GHz）的中间$v_3 = 0 \rightarrow 1,P(16)$单光子跃迁。在100 K总压下，Q（16）双光子跃迁的计算截面为每CO $_2$分子的$2.99 \cdot 10^{-38}$ \，cm $^4$ s（$J = 16$态）或每CO $_2$分子的$2.24 \cdot 10^{-39}$ \，cm $^4$ s（300 K）.对双光子腔衰荡光谱的灵敏度极限的分析预测了$^{12}\textrm{C}^{16}\textrm{O}_2$的理论检测极限为32ppq（$10^{-15}$）Hz $^{-1/2}$，比使用单光子吸收实现的灵敏度更高。该分析预测，大多数多原子分子将具有稀疏的无多普勒双光子吸收光谱，这…
2019-10-10 physics.chem-ph
Nonperturbative treatment of coupled anharmonic vibrational molecular modes analyzed by 2D-infrared spectroscopy
在本工作中，我们给出了一个分析的非微扰处理的模式模式耦合和非谐性发生在分子振动系统的二维红外光谱分析。这种分析描述允许详细讨论的二维红外光谱的复杂结构所产生的各种可能的时间顺序与字段的相互作用，由于重叠的脉冲提供的贡献。阐明了振动泛音和其他组合状态对共振形状的特殊作用，并讨论了更好地定量分析的条件。
2013-09-03 physics.chem-ph
Intramolecular vibrational energy redistribution as state space diffusion: Classical-quantum correspondence
我们研究了分子内振动能量再分配（IVR）动力学的一个有效的光谱哈密顿描述四个耦合的高频模式的CDBrClF。IVR动力学随后从近等能零阶状态，边缘（泛音）和内部（组合）状态，从状态空间扩散的角度进行了研究。基于小波的时频分析揭示了由于经典轨迹的捕获而导致的非均匀相空间。因此，与边缘状态相比，内部状态具有较小的有效IVR维度。
2007-01-30 nlin.CD physics.chem-ph
High Resolution Overtone Spectroscopy of HNC$^+$ and HCN$^+$
Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics（马克斯·普朗克地外物理研究所）；School of Chemistry, University of Edinburgh（爱丁堡大学化学学院）；Stavropoulos Center for Complex Quantum Matter, Department of Physics and Astronomy, University of Notre Dame（圣母大学斯塔夫罗普洛斯复杂量子物质中心）；Department of Surface and Plasma Science, Faculty of Mathematics and Physics, Charles University（查理大学数学与物理学院表面与等离子体科学系）
本研究通过LIR和LOS方案高分辨率测量了HNC$^+$和HCN$^+$的过韵和振动带，并揭示了振动耦合对激发态能级的影响。
2025-12-15 astro-ph.SR physics.atom-ph physics.chem-ph
Probing QED and fundamental constants through laser spectroscopy of vibrational transitions in HD+
自然界中最简单的分子，H2+和HD+形式的分子氢离子，为复杂形式物质的量子电动力学测试提供了重要的基准系统。在这里，我们报告这样一个测试的基础上的频率测量的振动泛音过渡HD+激光光谱。我们发现，理论和实验频率是相等的0.6（1.1）十亿分之一，这是迄今为止最严格的测试分子理论。我们的测量不仅证实了高阶量子电动力学在分子中的有效性，而且还使长期预测的确定质子-电子质量比的分子系统，以及改进的约束假设的第五力和紧致更高的尺寸在分子尺度上。从理论和实验在0.01ppm水平上的比较的角度，我们的工作证明了分子氢离子作为基本物理常数和定律的探针的潜力。
2016-02-02 physics.atom-ph physics.chem-ph physics.plasm-ph
Diode laser spectroscopy of methyl iodide at 850 nm
本文利用TDLAS技术在850 nm附近首次探测到82条CH₃I泛频吸收线，并采用高调制幅度方法分析线形，获得两条谱线的自增宽系数。
2023-04-11 physics.chem-ph physics.optics
Anharmonic vibrational spectroscopy of Polycyclic Aromatic Hydrocarbons (PAHs)
虽然存在强大的技术来准确地解释振动分子光谱中的非谐性，但它们在计算上非常昂贵，并且不能常规地用于大物种和/或在非零振动温度下。受空间多环芳烃（PAH）发射研究的启发，我们开发了一个新的编码，它考虑了所有的模式，可以描述所有的红外跃迁，包括由于共振而变得活跃的谱带以及泛音、组合和差异谱带。在这篇文章中，我们描述了实施的方法，并讨论了如何克服主要困难，以保持问题易于处理。对小分子进行高水平计算的基准测试。我们进行了具体的收敛测试两个原型多环芳烃，芘（C $_{16}$ H $_{10}$）和晕苯（C $_{24}$ H $_{12}$），旨在优化可调参数，以达到可接受的精度和计算成本为这类分子。然后，我们报告在0 K的芘和晕苯得到的结果，比较计算的光谱与现有的实验数据。发现与谐波密度泛函理论（DFT）计算相比，理论能带位置得到显著改善。谱带强度与实验结果相当吻合，主要的限制是四次力场计算的准确性。这是第一步，计算多环芳烃和其他类似的刚性分子使用蒙特卡罗采样的适度高温光谱。
2018-09-15 astro-ph.GA physics.chem-ph physics.comp-ph
High-Resolution Probing of Molecular Junctions: Vibrational Fingerprinting and Parameter Extraction via Current Noise Spectroscopy
Institute of Agricultural and Biosystems Engineering, Agricultural Research Organization - Volcani Institute（农业与生物系统工程研究所，农业研究组织-沃尔卡尼研究所）
提出利用悬浮线分子结的电压相关电流噪声光谱，通过探测振动能级间的跃迁速率实现亚热特征映射，并提取模式能量、非谐性、解离能和重组能等分子参数。
2026-06-23 cond-mat.mes-hall physics.chem-ph
Quantum fidelity susceptibility in excited state quantum phase transitions: application to the bending spectra of nonrigid molecules
我们用量子保真度磁化率刻画了二维极限振子模型中激发态的量子相变，并将所得结果与参与比所提供的信息进行了比较.作为一个应用程序，我们进行拟合使用四体代数哈密顿弯曲振动数据的几个分子物种，并使用优化的本征值和本征态，我们定位的本征态最接近的障碍，以线性和确定的线性或弯曲字符的不同的泛音。
2021-03-05 physics.chem-ph quant-ph
Analysis of the calculated X-X ro-vibrational transition intensities in molecular hydrogen
本文分析H₂的X-X振转跃迁强度，比较解析与样条插值四极矩函数，评估高精度及高泛频强度，并识别相消干涉异常及其对分子函数和质量比的敏感性。
2023-08-19 physics.chem-ph
Mid-Infrared Imaging Spectroscopy of N2O Solid Simulating the haze of trans-Neptunian objects
本研究利用二维成像傅里叶变换红外光谱，原位测量了模拟海王星外天体环境的N2O冰在高温退火和紫外线照射下的中红外光谱变化，揭示了其结晶过程及NxOy冰的化学网络演化。
2025-04-03 astro-ph.EP astro-ph.IM physics.chem-ph
Line Positions and Intensities of the ν$_4$ Band of Methyl Iodide Using Mid-Infrared Optical Frequency Comb Fourier Transform Spectroscopy
我们使用光学频率梳傅里叶变换光谱测量碘甲烷，CH $_3$ I在C-H伸缩区域从2800到3160 cm $^{-1}$的高分辨率光谱。具有自动平衡检测的快速扫描傅里叶变换光谱仪基于重复率f $_{rep}$为125 MHz的差频发生梳。在不同的f $_{rep}$设置下测量具有等于f $_{rep}$的采样点间隔的一系列频谱，并将其交织以产生11 MHz的采样点间隔。利用室温下碘甲烷的蒸气压，将其引入76米长的多程吸收池中。测量的光谱包含三个主要的振转特征：以2850 cm $^{-1}$为中心的平行振动泛音和组合带，以2971 cm $^{-1}$为中心的对称拉伸$ν_1$带，以及以3060 cm $^{-1}$为中心的不对称拉伸$ν_4$带。用PGOPHER模拟了$ν_4$带和附近的$ν_3$ + $ν_4$ - $ν_3$热带的光谱，并对这些带进行了新的归属。解析的振转结构与微波数据一起用于最小二乘拟合，以提供上态参数。我们将2603个跃迁分配给$ν_4$带，标准差（观察-计算）为0.00034 cm $^{-1}$，将831个跃迁分配给$ν_3$ + $ν_4$ - $ν_3$热带，标准差为0.00084 cm $^{-1}$。在J $\leq$ 2 × K跃迁中观察到了由${^{127}}$ I核四极矩引起的超精细分裂。最后，首次报道了$ν_4$谱带中157个孤立跃迁的…
2020-07-07 physics.chem-ph physics.optics
High-resolution cavity ring-down spectroscopy of the $ν_1 + ν_6$ combination band of methanol at 2.0 $μ$m
本文报告了甲醇（CH $_3$ OH）的红外吸收截面的部分，其通过频率稳定腔衰荡光谱（FS-CRDS）在接近$λ$ = 2.0 $μ$ m的波长处测量。在0.8 kPa和102 kPa之间的压力和298 K的温度下，记录了CH $_3$ OH-在空气中的两种重量混合物的高分辨率光谱，其标称摩尔分数分别为202.2 $μ$ mol/mol和45.89 $μ$ mol/mol。覆盖实验波数范围为4990 cm $^{-1}$至5010 cm $^{-1}$，增量为0.0067 cm $^{-1}$，仪器线宽为30 kHz，我们观察到CH $_3$ OH光谱从低压（0.833 kPa）下的分辨吸收线到近大气压（101.575 kPa）下的伪连续吸收。在最低记录压力下的可分辨特征的分析产生了与其他甲醇泛音和组合相比，$τ_{IVR} \geq$ 232 ps长的OH-拉伸（$ν_1$）加OH-弯曲（$ν_6$）组合的最小分子内振动能量再分布（IVR）寿命。因此，我们表明，这种相对较弱的CH $_3$ OH组合带的高分辨率FS-CRDS提供了一个额外的途径，通过它来研究这个最简单的有机分子的分子内动力学与受阻的内旋转。
2019-11-24 physics.chem-ph physics.ins-det physics.optics
Electronic structure of confined carbyne from joint wavelength-dependent resonant Raman spectroscopy and density functional theory investigations
碳炔，即无限长的线性碳链（LCC），一直是许多研究的焦点，但它的光学，电子和振动特性直到最近才开始通过实验获得，这要归功于它在碳纳米管（CNT）内的合成。虽然之前已经研究了主体CNT在确定LCC的光学带隙中的作用，但是对于这种超长LCC的激发态知之甚少。在本论文中，我们利用波长相关共振拉曼光谱的选择性来研究封装在双壁碳纳米管中的超长LCC的激发态。除了光学带隙之外，拉曼共振曲线还显示了三个额外的共振。与密度泛函理论计算与多达100个碳原子的LCC相印证，我们将这些共振分配到一个不同的电子态的振动系列。事实上，计算预测存在两个光学允许的电子状态，由0.14-0.22 eV的能量在无限链的限制，与实验结果一致。此外，在这两个状态中，具有最高能量的一个也具有最大的电子振动耦合的特征，这解释了相应的振动泛音系列。
2021-12-18 physics.chem-ph
Optical Frequency Comb Fourier Transform Spectroscopy of $^{14}$N$_2$$^{16}$O at 7.8 μm
本文利用中红外差频产生频率梳傅里叶变换光谱仪对$^{14}$N$_2$$^{16}$O在7.8 μm处进行宽带高分辨率测量，获取$ν$$_1$基频带和热带共184条谱线的线心频率，并将热带原点精度较HITRAN2016数据来源提升一个数量级。
2021-05-04 physics.chem-ph
Solvation, relaxation, and geminate recombination of electrons generated by two 200 nm photon ionization of liquid H2O and D2O
在飞秒和皮秒时间尺度上研究了液体H_2O和D_2O的双光子电离（200 nm）产生的预溶剂化电子（e-）的瞬态吸收谱的时间演化。这些光谱在500和1700 nm之间的50 nm的间隔内获得。两个独特的制度的光谱演变进行了观察。在这两种情况下，光谱轮廓随延迟时间而显著变化。当t<1 ps时，在轻水光谱中出现O-H泛音的光谱区观察到两个新的特征（1150 nm带和1400 nm肩）。对于D2 O中的e-，没有观察到这两个特征。振动耦合到水分子内衬的溶剂化腔的模式是这些功能的一个可能的起源。在亚皮秒时间尺度上，e-的吸收带逐渐向蓝色移动。在较晚的延迟时间（t> 1 ps），带最大值的位置被“锁定”，但光谱轮廓继续变化，在红色一侧变窄，在蓝色一侧变宽;振子强度在10%内恒定。这种收缩的时间常数是ca。0.56对H_2O和D_2O分别为0.64 ps。振动弛豫和溶剂化腔的大小和各向异性随时间的减少建议作为可能的原因所观察到的光谱变换在这两个制度。成对复合动力学的两个200 nm的量子（12.4 eV的总能量）在轻和重水中的吸收所产生的水合电子几乎是相同的，这表明电子和它的成对伙伴在D2 O之间的平均分离是13%窄于H2O。我们认为，水的自电离竞争直接电离，即使在这样高的光激发能量。
2004-09-23 physics.chem-ph
