CO(X1∑+)分子静电/激光复合场取向

黄云霞; 徐淑武; 杨晓华

doi:10.7498/aps.61.243701

摘要

本文从理论上研究了复合静电场和非共振激光场对基态(X1∑+) CO分子的取向, 分别讨论了激光场与分子的绝热作用和非绝热作用. 计算结果表明, 对于永久偶极矩较小的基态CO(X1∑+)分子, 静电场与激光场产生的隧道对的能级耦合作用可以增强基态CO分子在复合场下的取向. 在绝热情况下, 即使较弱的静电场也可以获得较好的取向效果, 而非绝热情况下, 分子取向在激光场关闭后会周期性再现. 本文还进一步研究了激光强度、电场强度和温度对取向度的影响.

关键词:

取向 /
CO (X1∑+) 分子 /
复合场

Abstract

We investigate the orientation of the CO (X1∑+) molecules in the combined electrostatic and laser fields. We analyze the adiabatic and nonadiabatic interactions of the molecules with the applied laser field. It shows that the pendular energy levels induced by the laser field form the tunneling doublets which can be coupled by the applied electrostatic field. The CO molecules in the X1∑+ state with small permanent dipoles can be greatly orientated due to the coupling interaction. If the laser field is added adiabatically, the excellent orientation is achieved even at a weak electrostatic field. While in a nonadiabatic case, the molecular orientation reoccurs periodically when the laser field is turned off. Additionally, we study the dependence of the degree of the molecular orientation on the applied laser and electrostatic intensities and the molecular temperature.

Keywords:

作者及机构信息

1.
理学院, 南通大学, 南通 226007; 精密光谱科学与技术国家重点实验室, 华东师范大学, 上海 200062

基金项目: 国家自然科学基金(批准号: 11034002) 和国家重点基础研究发展计划(批准号: 2011921602) 资助的课题.

Authors and contacts

1.
School of Science, Nantong University, Nantong 226007, China; State Key Laboratory of Precision Spectroscopy, East China Normal University, Shanghai 200062, China

Funds: Project supported by the National Nature Science Foundation of China (Grant No. 11034002), and the State Key Development Program for Basic Research of China (Grant No. 2011921602).

参考文献

[1]	Loesch H J, Remscheid A 1990 J. Chem. Phys. 93 4779
[2]	Slenczka A, Friedrich B, Herschbach D 1994 Phys. Rev. Lett. 72 1806
[3]	Stapelfeldt H, Seideman T 2003 Rev. Mod. Phys. 75 543
[4]	Franks K J, Li H Z, Kong W 1999 J. Chem. Phys. 110 11779
[5]	Tong A H, Liao Q, Zhou Y M, Lu P X 2011 Acta Phys. Sin. 60 043301 (in Chinese) [童爱红, 廖青, 周月明, 陆培祥 2011 60 043301]
[6]	Lan P F, Lu P X, Cao W, Wang X L, Hong W Y 2007 Opt. Lett. 32 1186
[7]	Pullman D P, Friedrich B, Herschbach D R 1990 J. Chem. Phys. 93 3224
[8]	Lan P F, Lu P X, Cao W, Li Y H, Wang X L 2007 Phys. Rev. A 76 021801(R)
[9]	Parker D H, Bernstein R B 1989 Annu. Rev. Phys. Chem. 40 561
[10]	Ortigoso J, Rodriguez M, Gupta M, Friedrich B 1999 J. Chem. Phys. 110 3870
[11]	Bulthuis J, Möller J, Loesch H J 1997 J. Phys. Chem. A 101 7684
[12]	Friedrich B, Herschbach D 1999 J. Phys. Chem. A 103 10280
[13]	Seideman T 1999 Phys. Rev. Lett. 83 4971
[14]	Zhang S A, Lu C H, Jia T Q, Wang Z G, Sun Z R 2011 J. Chem. Phys. 135 034301
[15]	Muramatsu M, Hita M, Minemoto S, Sakai H 2009 Phys. Rev. A 79 011403(R)
[16]	Blokland J H, Riedel J, Putzke S 2011 J. Chem. Phys. 135 114201
[17]	Henriksen N E 1999 Chem. Phys. Lett. 312 196
[18]	Friederich B, Nahler N H, Buck U 2003 J. Mod. Opt. 50 2677
[19]	Cai L, Marango J, Friedrich B 2001 Phys. Rev. Lett. 86 775
[20]	Zhang S A, Lu C H, Shi J H, Jia T Q, Wang Z G, Sun Z R 2011 Phys. Rev. A 84 013408
[21]	Härtelt M, Friedrich B 2008 J. Chem. Phys. 128 224313
[22]	Bethlem H L, Berden G, Meijer G 1999 Phys. Rev. Lett. 83 1558
[23]	Seideman T 2001 J. Chem. Phys. 115 5965
[24]	Jiang H Y, Wu C Y, Zhang H, Jiang H B, Yang H, Gong Q H 2010 Opt. Express 18 8990
[25]	Friedrich B, Pullman D P, Herschbach D R 1991 J. Phys. Chem. 95 8118
[26]	Kjeldsen T K, Bisgaard C Z, Madsen L B 2003 Phys. Rev. A 68 063407
[27]	Osterwalder A, Meek S A, Hammer G, Haak H, Meijer G 2010 Phys. Rev. A 81 051401(R)

施引文献

[1]	Loesch H J, Remscheid A 1990 J. Chem. Phys. 93 4779
[2]	Slenczka A, Friedrich B, Herschbach D 1994 Phys. Rev. Lett. 72 1806
[3]	Stapelfeldt H, Seideman T 2003 Rev. Mod. Phys. 75 543
[4]	Franks K J, Li H Z, Kong W 1999 J. Chem. Phys. 110 11779
[5]	Tong A H, Liao Q, Zhou Y M, Lu P X 2011 Acta Phys. Sin. 60 043301 (in Chinese) [童爱红, 廖青, 周月明, 陆培祥 2011 60 043301]
[6]	Lan P F, Lu P X, Cao W, Wang X L, Hong W Y 2007 Opt. Lett. 32 1186
[7]	Pullman D P, Friedrich B, Herschbach D R 1990 J. Chem. Phys. 93 3224
[8]	Lan P F, Lu P X, Cao W, Li Y H, Wang X L 2007 Phys. Rev. A 76 021801(R)
[9]	Parker D H, Bernstein R B 1989 Annu. Rev. Phys. Chem. 40 561
[10]	Ortigoso J, Rodriguez M, Gupta M, Friedrich B 1999 J. Chem. Phys. 110 3870
[11]	Bulthuis J, Möller J, Loesch H J 1997 J. Phys. Chem. A 101 7684
[12]	Friedrich B, Herschbach D 1999 J. Phys. Chem. A 103 10280
[13]	Seideman T 1999 Phys. Rev. Lett. 83 4971
[14]	Zhang S A, Lu C H, Jia T Q, Wang Z G, Sun Z R 2011 J. Chem. Phys. 135 034301
[15]	Muramatsu M, Hita M, Minemoto S, Sakai H 2009 Phys. Rev. A 79 011403(R)
[16]	Blokland J H, Riedel J, Putzke S 2011 J. Chem. Phys. 135 114201
[17]	Henriksen N E 1999 Chem. Phys. Lett. 312 196
[18]	Friederich B, Nahler N H, Buck U 2003 J. Mod. Opt. 50 2677
[19]	Cai L, Marango J, Friedrich B 2001 Phys. Rev. Lett. 86 775
[20]	Zhang S A, Lu C H, Shi J H, Jia T Q, Wang Z G, Sun Z R 2011 Phys. Rev. A 84 013408
[21]	Härtelt M, Friedrich B 2008 J. Chem. Phys. 128 224313
[22]	Bethlem H L, Berden G, Meijer G 1999 Phys. Rev. Lett. 83 1558
[23]	Seideman T 2001 J. Chem. Phys. 115 5965
[24]	Jiang H Y, Wu C Y, Zhang H, Jiang H B, Yang H, Gong Q H 2010 Opt. Express 18 8990
[25]	Friedrich B, Pullman D P, Herschbach D R 1991 J. Phys. Chem. 95 8118
[26]	Kjeldsen T K, Bisgaard C Z, Madsen L B 2003 Phys. Rev. A 68 063407
[27]	Osterwalder A, Meek S A, Hammer G, Haak H, Meijer G 2010 Phys. Rev. A 81 051401(R)

[1]	白刚, 韩宇航, 高存法. (111)取向无铅K_0.5Na_0.5NbO₃外延薄膜的相变和电卡效应: 外应力与错配应变效应. , 2022, 71(9): 097701. doi: 10.7498/aps.71.20220234
[2]	韩玉龙, 张侃, 凤尔银, 黄武英. Mg-CO(X1Σ+)体系的冷碰撞动力学. , 2015, 64(10): 103402. doi: 10.7498/aps.64.103402
[3]	李雁鹏, 于术娟, 陈彦军. 不同取向角下CO2分子波长依赖的垂直谐波效率. , 2015, 64(18): 183102. doi: 10.7498/aps.64.183102
[4]	张金碧, 丁蕾, 王颖萍, 郑海洋, 方黎. 利用近前向散射图样识别单粒子形状的理论研究. , 2015, 64(5): 054202. doi: 10.7498/aps.64.054202
[5]	刘聪, 汪建华, 翁俊. 高质量高取向(100)面金刚石膜的可控性生长. , 2015, 64(2): 028101. doi: 10.7498/aps.64.028101
[6]	刘慧, 邢伟, 施德恒, 孙金锋, 朱遵略. BCl分子X1Σ+, a3Π和A1Π态的光谱性质. , 2014, 63(12): 123102. doi: 10.7498/aps.63.123102
[7]	黄多辉, 王藩侯, 杨俊升, 万明杰, 曹启龙, 杨明超. SnO分子的X1Σ+, a3Π和A1Π态的势能曲线与光谱性质. , 2014, 63(8): 083102. doi: 10.7498/aps.63.083102
[8]	葛德彪, 魏兵. 互易定理计算分层半空间上方任意取向偶极子的远区场. , 2012, 61(5): 050301. doi: 10.7498/aps.61.050301
[9]	张丽丽, 黄心茹, 周恒为, 黄以能. 基于Weiss分子场理论对极性液体中静态介电常数随温度变化及其相应取向关联的研究. , 2012, 61(18): 187701. doi: 10.7498/aps.61.187701
[10]	刘慧, 施德恒, 孙金锋, 朱遵略. MRCI方法研究CSe(X1Σ+)自由基的光谱常数和分子常数. , 2011, 60(6): 063101. doi: 10.7498/aps.60.063101
[11]	吴洋, 段海明. 采用Lennard-Jones原子间势研究(C60)N分子团簇的结构演化行为. , 2011, 60(7): 076102. doi: 10.7498/aps.60.076102
[12]	张国峰, 程峰钰, 贾锁堂, 孙建虎, 肖连团, 张芳. 室温单分子偶极取向与量子化再取向动力学实验研究. , 2009, 58(4): 2364-2368. doi: 10.7498/aps.58.2364
[13]	张丽丽, 张晋鲁, 蒋建国, 周恒为, 黄以能. 取向玻璃体系中分子之间取向关联的模型化及其模拟与分析. , 2008, 57(9): 5817-5822. doi: 10.7498/aps.57.5817
[14]	薛双喜, 王浩, S. P. Wong. 低相变温度垂直取向的CoPtCu/Ag纳米复合膜. , 2007, 56(6): 3533-3538. doi: 10.7498/aps.56.3533
[15]	夏蔡娟, 房常峰, 胡贵超, 李冬梅, 刘德胜, 解士杰. 分子的位置取向对分子器件电输运特性的影响. , 2007, 56(8): 4884-4890. doi: 10.7498/aps.56.4884
[16]	胡利勤, 林志贤, 郭太良, 姚亮, 王晶晶, 杨春建, 张永爱, 郑可炉. 取向和非取向In2O3纳米线的场发射研究. , 2006, 55(11): 6136-6140. doi: 10.7498/aps.55.6136
[17]	刘义保, 庞文宁, 丁海兵, 尚仁成. 电子-光子符合散射实验中受激原子态电荷云分布的研究. , 2005, 54(8): 3554-3558. doi: 10.7498/aps.54.3554
[18]	陈林红, 尚仁成. LaCl分子结构与基态X1Σ+势能函数. , 2002, 51(11): 2475-2479. doi: 10.7498/aps.51.2475
[19]	丁弘, 程兆年. RbCl键取向序的分子动力学模拟. , 1995, 44(7): 1081-1090. doi: 10.7498/aps.44.1081
[20]	沈震宇, 叶令. C60晶体中分子取向性的研究. , 1993, 42(7): 1117-1120. doi: 10.7498/aps.42.1117

计量

文章访问数: 7615
PDF下载量: 419
被引次数: 0

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

搜索

留言板