Field-free alignment and orientation of linear molecules by two-color trapezoidal laser pulses
本文从理论上研究了双色梯形激光脉冲对线性分子的无场准直与取向，发现梯形脉冲相比高斯脉冲能提升最大准直度，并分析了脉冲持续时间、非零温度及预脉冲对准直和取向的影响。
2024-01-10 quant-ph
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
Ionisation of hydrogen molecule in intense ultrashort laser pulses: parallel versus perpendicular orientation
对平行或垂直于线偏振激光脉冲取向的氢分子的电子激发和电离行为进行了理论比较。调查是基于一个非微扰的治疗，解决了完整的时间依赖的薛定谔方程的相关电子内的固定核近似和偶极子。结果示出了两个不同的激光脉冲长度和强度，以及各种各样的光子频率开始在1-和达到6-光子制度。为了进一步研究内禀双原子双中心问题的影响，考虑了两个核间距值和一个新发展的原子模型。
2008-05-06 quant-ph
Simultaneous field-free molecular orientation and planar delocalization by THz laser pulses
这项研究表明，在无场条件下，分子轴在平面上离域的同时定向分子的可能性是出乎意料的和违反直觉的。相应的量子态的特点和不同的控制策略，提出了使用整形太赫兹激光脉冲达到这样的状态在零和非零温度。示出了结合激光和太赫兹脉冲的简单控制过程对温度影响的鲁棒性。这样的控制策略不仅可以应用于线性分子，而且可以应用于对称的顶部分子。
2022-10-25 quant-ph
Precise quantum control of unidirectional field-free molecular orientation
Central South University（中南大学）；University of Technology Sydney（悉尼科技大学）；Jilin University（吉林大学）
本研究通过精确操控对称拓扑分子的两个旋转态，实现无外场下的单向分子取向控制，为立体化学和量子计算提供了新方法。
2025-12-24 quant-ph
Rotational hybridization, and control of alignment and orientation in triatomic ultralong-range Rydberg molecules
研究了由一个里德伯原子和一个基态异质双原子分子构成的超长程三原子里德伯分子的电子结构和振转性质。研究了Rb（$27s$）里德伯原子与KRb（$N=0$）双原子极性分子的相互作用。Rb（$n=24$，$l\ge 3$）简并流形存在明显的电子杂化。极性双原子分子可以在里德伯电子和核以及外场产生的电场中旋转。我们调查的Born-Oppenheimer势曲线的变形，必不可少的结合的分子，与不同的电场和分析所产生的性质，如振动结构和排列和取向的极性双原子分子。
2014-06-25 physics.atom-ph quant-ph
Field-free molecular orientation by THz laser pulses at high temperature
我们研究了太赫兹激光脉冲在高温下产生无场分子取向的可能性。我们认为激光脉冲，可以实现与最先进的技术，我们表明，控制方案的效率至关重要地取决于分子的参数。我们分析了温度对分子动力学的影响，我们证明，对于一些分子，可以在高温下实现显着的取向。
2012-07-12 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
Time-dependent analysis of the mixed-field orientation of molecules without rotational symmetry
本文从理论上研究了无旋转对称性分子的混合场取向。本文计算了6-氯哒嗪-3-腈分子热系综在线性或椭圆偏振激光场和倾斜直流电场联合作用下的一维和三维取向随时间的变化。该结果与最近针对弱直流电场的一维取向的实验结果[J. Chem. Phys. 139，234313（2013）]非常一致。此外，他们预测，使用椭圆偏振激光场或强直流场的三维取向获得。激发态的场修饰动力学的特征在于高度非绝热效应。我们分析了这些非绝热效应的来源，并研究了它们对混合场取向实验中不同场配置的混合场取向的影响。
2017-06-23 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
Bell-type inequalities for cold heteronuclear molecules
我们引入贝尔型不等式，允许非局域性和纠缠测试与两个冷的异质结分子。所提出的不等式是基于每个分子空间取向之间的相关性，这是一个可以用当今技术实验测量的可观察值。在不同的时间对每个子系统进行定向测量。这些时间在用光子实现的贝尔测试中起偏振器角度的作用。我们讨论了所提出的测试，这也可以适用于其他高维量子角动量系统的实验实现。
2007-03-28 quant-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
Ultralong-Range Rb-KRb Rydberg Molecules: Selected Aspects of Electronic Structure, Orientation and Alignment
研究了由一个Rb里德伯原子和一个KRb双原子分子构成的超远程三原子里德伯分子的结构和性质。在我们的数值描述中，我们进行了一个现实的处理的双原子分子的内部旋转运动，并考虑Rb（$n, l\ge 3$）Rydberg简并流形和能量最近邻的主要量子数$n'>n$和轨道量子数$l\le2$的水平。本文主要研究Rb（$n, l\ge 3$）和Rb（$n=26, l=2$）流形的绝热电子势。详细分析了Rb-KRb三原子里德伯分子中KRb双原子分子的方向性。
2015-07-28 physics.atom-ph quant-ph
Formation of oriented polar molecules with a single shaped pulse
UNESP - Universidade Estadual Paulista（圣保罗州立大学）；Universidade Federal de São Carlos (UFSCar)（圣卡洛斯联邦大学）
本研究通过单个形状脉冲实现原子碰撞中定向极性分子的形成，利用量子控制算法优化场以增强分子定向。
2025-09-15 quant-ph
Maximizing orientation of a three-state molecule in a cavity with analytically designed pulses
该研究针对单模腔中三态分子极化激元，提出两种腔共振配置下的解析脉冲面积定理，实现0.7746的理论最大无场取向。
2024-09-09 physics.optics quant-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
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
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
Long-lasting Molecular Orientation Induced by a Single Terahertz Pulse
通过激光场控制分子旋转是一个活跃的研究领域，专注于各向同性分子样品的排列/取向。定向分子在许多应用中是有用的，例如分子轨道层析、分子结构的飞秒成像、动力学和化学反应控制。在这项工作中，我们提出了一种新的，以前未报道的现象出现在热合奏的非线性极性分子激发一个单一的太赫兹脉冲。我们发现，诱导取向持续很长时间后，激发脉冲结束。在非对称陀螺分子的情况下，系综平均取向在脉冲后保持无限恒定，而在非对称陀螺分子的情况下，取向在脉冲结束后持续很长时间。我们讨论了潜在的机制，研究其非单调的温度依赖性，并表明存在一个最佳的温度为最大的剩余取向。持久的取向意味着持久的宏观偶极矩，这可以通过二次（或更高阶）谐波产生来探测。
2020-03-08 physics.chem-ph quant-ph
Ground state of antiferromagnetic ordering in fullerene $C_{60}$ molecule
本文对富勒烯$C_{60}$分子原子自旋的相互取向进行了理论研究。自旋-自旋相互作用用Habbard模型描述。发现自旋子系统在基态存在反铁磁结构。
2001-01-15 quant-ph
Complete Controllability Despite Degeneracy: Quantum Control of Enantiomer-Specific State Transfer in Chiral Molecules
我们证明了非对称陀螺分子的转动态属于取向量子数M的简并值的完全可控性。基于这一认识，我们构建了一个脉冲序列，大力分离人口最初分布在简并的M-状态，作为一个前体的定向纯化。引入对映体选择性可控性的概念，确定了手性分子中完全对映体特异性布居转移的条件，并构造了实现初始分布于简并M态的布居转移的脉冲序列.这种简并性目前限制了对除旋转基态以外的任何初始状态的对映体选择性。因此，我们的工作表明，如何克服一个重要的障碍，分离，与电场，左手从右手分子的外消旋混合物。
2020-10-19 quant-ph
Tracking the electronic oscillation in molecule with tunneling microscopy
在飞秒时间尺度上可视化和控制电子动力学在下一代电子器件的设计中起着关键作用。通过模拟，我们证明了萘分子内部的电子振荡可以通过调节两个相同的飞秒激光脉冲之间的延迟时间来跟踪。振荡的频率和衰减时间都是通过扫描隧道显微镜的结中的隧穿电荷来检测的。对于短周期长光脉冲，隧道电荷对载波包络相位（CEP）敏感。这种对CEP的敏感性随着脉冲时间的增加而消失。我们的模拟结果表明，通过一个或两个飞秒激光脉冲来可视化和控制分子内部的电子动力学是可能的。
2020-12-23 physics.comp-ph quant-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
Single-molecule orientation localization microscopy I: fundamental limits
由于单分子实验中大量的光子散粒噪声散粒噪声，精确测量单个荧光团的三维位置和取向具有挑战性。面对这种有限的光子预算，已经开发了许多技术来将2D和3D位置以及2D和3D取向信息编码到荧光图像中。在这项工作中，我们适应经典和量子估计理论，并提出了一个数学框架，以获得最好的精度测量的位置和方向的偶极子发射器的任何固定的成像系统。我们发现，这是不可能的设计一个仪器，实现最大的灵敏度极限测量所有可能的旋转运动。此外，我们的矢量偶极成像模型表明，最好的量子限制的定位精度是约4-8%，比建议的标量偶极子模型。总的来说，我们得出结论，没有一种仪器可以在所有可能的2D和3D定位和方向测量任务中实现最大精度的优化。
2021-01-31 eess.IV physics.ins-det physics.optics
Electron loss of fast projectiles in the collisions with molecules
用非微扰方法研究了快高电荷态射弹与中性分子碰撞中的单电子和多电子损失。计算了碰撞系统$Fe^{q+}\to N_2$（$q$ =24，25，26）在碰撞能量为10，100和1000 MeV/u时的单电子、双电子和三电子损失截面。讨论了碰撞多重数和靶分子轴的取向所引起的影响。结果表明，碰撞多重数效应对分子轴垂直于抛体运动方向和平行于弹体运动方向的取向有很大影响，而对混沌取向的影响可以忽略不计.
2011-05-23 physics.atom-ph quant-ph
Two-state wave packet for strong field-free molecular orientation
我们证明了强激光场自由取向的绝对基态硫化羰分子。分子的取向是由一个485 ps长的非共振激光脉冲和一个弱的静态电场的组合。激光脉冲的边缘产生两个旋转状态的相干叠加，导致在激光脉冲之后强瞬态分子取向的恢复。实验获得的取向度0.6对应于两种状态混合的理论最大值。关闭直流场将提供完全无场的相同取向。
2015-01-25 physics.chem-ph quant-ph
Quantum state tracking and control of a single molecular ion in a thermal environment
本文实时观测了热辐射驱动的单分子态间跳变，并利用微波驱动逆转跳变，使选定态停留时间提高二十倍，展示了单分子作为环境场强原位探针的潜力。
2024-08-01 physics.atom-ph physics.chem-ph quant-ph
Femtosecond Temporal Phase-Resolved Nonlinear Optical Spectroscopy in Molecules with Lock-in Enabled Phase Tracking
本文提出一种结合软件锁相放大与光谱干涉的相位跟踪方案，用于测量分子超快非线性光信号的超弱电场，无需主动稳定即可校正干涉漂移，并展示了其在 impulsively aligned 分子中的应用。
2025-03-07 physics.chem-ph physics.optics quant-ph
Echo-enhanced molecular orientation at high temperatures
超短激光脉冲被广泛用于瞬态场自由分子取向-一种在化学反应动力学，超快分子成像，高次谐波产生和阿秒科学中重要的现象。然而，显著的分子取向通常需要旋转冷分子，如在稀薄分子束中，因为混乱的热运动对取向过程是有害的。在这里，我们建议使用以前观察到的强子加速器，自由电子激光，和激光激发分子的回波现象的机制，以克服破坏性的热效应，并在高温下实现有效的无场分子取向。在我们的方案中，一个线性偏振的短激光脉冲在脉冲后的自由演化过程中，由于非线性相位混合，将分子旋转相空间中的宽热分布转化为许多分离的窄丝。属于单个丝的分子子群具有大大减小的角速度色散。它们是旋转冷的，随后的中等太赫兹（THz）脉冲可以很容易地定向它们。在结合不同细丝的贡献的回波过程的过程中，分子气体的整体增强取向是以一定的延迟实现的。我们的结果表明，回声增强的方向比单独的太赫兹脉冲高一个数量级。这种机制是稳健的--它适用于不同类型的分子，而且取向程度对温度相对不敏感。该方案中使用的激光和太赫兹脉冲很容易获得，可以在各种应用中进行快速实验演示和测试。打破相空间的个别丝，以克服阻碍热条件可能会发现广泛的应用超出分子取向。
2022-07-17 physics.chem-ph physics.optics quant-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
A linear polar molecule in a two-color cw laser field: a symmetry analysis
本文对双色非共振连续激光场中线性极性分子的转动动力学进行了理论研究。通过系统地考虑电场与分子的电偶极矩、极化率和超极化率的相互作用，在时间平均近似不成立的情况下，探讨了哈密顿量的对称性对取向和排列的影响。它示出的对齐和取向满足一定的对称性作为相位和场强的函数。平均而言，单色连续激光场不会使分子定向，需要具有激光频率的奇数和偶数乘积的双色场来打破头-尾顺序限制。
2020-01-27 physics.atom-ph physics.chem-ph quant-ph
Unraveling the Interplay between Quantum Transport and Geometrical Conformations in Monocyclic Hydrocarbons Molecular Junctions
在分子电子学领域，特别是在量子输运研究中，分子的取向起着至关重要的作用。相对于电极的这种取向可以通过环形单环烃分子的空腔来限定。在这篇手稿中，我们揭示了这些分子的几何构象时，他们被困在两个原子尖锐的电极之间，通过结合动力学模拟，电子输运计算的基础上密度泛函理论，并在室内条件下断开结实验。此外，我们提出了一个新的标准，用于确定苯，甲苯，（芳香族）和环己烷（脂肪族）溶剂的分子取向。我们的研究结果用于识别金金属纳米接触及其相关传输特性的分子取向，可以提高对使用更复杂的环烃的分子电子学的理解。
2023-02-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
