利用飛秒泵浦—探測光電子能譜研究雙原子分子的波包動力學過程.pdf

1、飛秒激光技術的出現(xiàn)使人們能夠實時監(jiān)測和控制分子反應動力學過程,能夠更深入地了解分子反應動力學機理.長期以來,人們致力于化學反應的精確量子動力學研究,發(fā)展了許多種研究方法.目前,含時量子波包動力學方法已經(jīng)成為人們研究分子反應動力學的有效理論工具.該方法從量子力學基本原理出發(fā),能夠實時地描繪原子核在分子勢能面上的運動,在分子反應動力學領域有著廣泛的應用.飛秒泵浦—探測光電離技術已經(jīng)成為探測分子反應動力學過程的一種有效實驗技術.由于電離過程既

2、能提供離子又能提供光電子,而離子信號探測提供了時間分辨的質(zhì)譜和動能譜,光電子譜提供了與內(nèi)部波包演化有關的分子反應動力學信息,因此飛秒泵浦—探測光電子光譜技術已經(jīng)用來研究由超短激光脈沖操縱的分子反應動力學過程.在過去二十年中,人們采用弱激光場研究了很多NaK分子解離與電離動力學過程.在NaK分子的光譜學研究中,除了6<'1>∑<'+>態(tài)以外,其它較低的電子激發(fā)態(tài)和基態(tài)都被廣泛地研究過.6<'1>∑<'+>態(tài)最近被發(fā)現(xiàn),它有一個雙阱結構.N

3、O分子具有豐富的里德伯態(tài)和價態(tài),它是人們研究最多的雙原子分子之一.本文采用含時量子波包方法計算飛秒泵浦—探測光電子譜,研究強激光場下NaK分子6<'1>∑<'+>雙阱態(tài)的波包演化過程;探討NO分子里德伯態(tài)和價態(tài)之間的布居和電荷轉移問題.研究結果表明:通過改變激光參數(shù)可以控制波包在兩個勢阱中的分布以及在兩態(tài)間的轉移;可以在雙阱態(tài)的勢壘上監(jiān)控波包的分裂;可以從電離光電子信號中提取有關6<'1>∑<'+>態(tài)的波包動力學信息.對于NO分子,我們

4、發(fā)現(xiàn)NO分子的價態(tài)B2∏對光電子能譜有明顯影響;在非絕熱耦合作用下,部分里德伯態(tài)的布居能夠涌入價態(tài)并且被其捕獲;從里德伯態(tài)到價態(tài)的電子轉移出現(xiàn)在C<'2>∏和B<'2>∏勢能曲線的交叉區(qū)域;時間分辨光電子譜與C<'2>∏-B<'2>∏耦合、泵浦和探測脈沖之間的延遲時間有關,C<'2>∏-B<'2>∏耦合使NO的光電子能譜變得非常復雜.本文的理論模型和計算方法對控制化學反應有一定的意義.含時量子波包方法是研究分子在飛秒脈沖激光場中激發(fā)和電