Un gruppo di ricerca collaborativo dell'Università di Scienza e Tecnologia di Nanchino (NJUST) e dell'Università Normale della Cina Orientale (ECNU) ha teoricamente proposto che una spettroscopia ad alta armonica (HHS) con sonda a pompa guidata da impulsi VUV-IR possa catturare la fase geometrica (GP ) attorno all'intersezione conica (CI) e distinguere il suo comportamento quantitativo dal caso di incrocio evitato (AC). I risultati sono stati pubblicati sulla rivista Ultrafast Science .

Nei decenni passati sono stati sviluppati metodi ottici ingegnosi per sondare la dinamica nonadiabatica in prossimità di AC e CI, responsabile di molti processi dinamici fotofisici e fotochimici. Tuttavia, la discriminazione diretta tra AC e CI resta ancora oggi una sfida ardua.

Essendo un nuovo strumento spettroscopico per i fenomeni ultraveloci, l'HHS è particolarmente sensibile alla popolazione e alla coerenza tra gli stati sovrapposti, cosa che ha dimostrato i suoi vantaggi nel rilevare la struttura e la dinamica delle molecole. In considerazione di ciò, indagare una distinzione qualitativa tra CI e AC nelle molecole poliatomiche.

Nel loro articolo, i ricercatori di NJUST e ECNU utilizzano la sonda-pompa HHS pilotata da un impulso IR di pochi cicli per sondare direttamente i GP accumulati attorno al CI. Per modellare la dinamica di generazione di armoniche elevate della pompa-sonda, hanno proposto un modello molecolare diabatico basato su molteplici superfici di energia potenziale bidimensionali (PES) e hanno risolto l'equazione di Schrödinger dipendente dal tempo in rappresentazione diabatica.

I risultati hanno mostrato che la coerenza elettronica indotta dall'accoppiamento nonadiabatico porta alla caratteristica oscillatoria nello spettro armonico alto nel caso di AC, mentre le oscillazioni evanescenti nel caso di CI sono conseguenze della rottura di simmetria causata dal GP.

Inoltre, l'HHS sopra la soglia indica il blueshift dinamico che corrisponde alla variazione del potenziale di ionizzazione all'aumentare del ritardo della sonda della pompa. La sonda diretta delle dinamiche correlate al GP, come la coerenza e lo spostamento verso il blu dinamico nell'HHS, può essere applicata per monitorare la dinamica nonadiabatica e le proprietà topologiche di PES con una risoluzione inferiore al femtosecondo.

Ulteriori informazioni: Guanglu Yuan et al, Intersezione conica contro incrocio evitato:effetto di fase geometrica nelle armoniche molecolari di ordine elevato, Scienza ultraveloce (2023). DOI:10.34133/ultrafastscience.0040

Fornito da Ultrafast Science