Дисоціація Молекули бензолу в сильному лазерному поле

М. Е. Сухарєв, генеральний Фізичний інститут РАН

Дисоціація Молекула бензолу в сильному низькочастотному лінійно поляризованого лазерного поля є Теоретично розглянуто відповідно до умов останніх експериментів. Аналогії при дисоціації двоатомних молекул був знайдений. Дисоціація Імовірність молекули бензолу, була отримана як функція часу. трехфотонное відокремити процес показаний буде реалізована в експерименті.

Введення.

числа Статті, присвячені взаємодії молекул з сильним лазерним полем значно збільшилася останніми роками. Основними особливостями взаємодії між двоатомних молекул і лазерного випромінювання, були розглянуті у великій кількість експериментальних [1-5] і теоретичних [6-9] документи. Класична і квантова розслідування просторового вирівнювання двоатомних молекул і їх молекулярних іонів у сильному лазерному полі, а також іонізація та дисоціація цих молекул та їх молекулярних іонів рахунку для фізичної фотографії всі процеси.

Однак, коли розглядають складні органічні молекули, ми спостерігаємо фізичного явища буде багатшими, і вони не до кінця досліджені. Більшість результатів, отриманих для двоатомних молекул може бути узагальнена на багатьох атомних молекул. Це короткий Робота містить результати теоретичного мови для дисоціації бензол C6H6 молекулою в поле лінійно поляризованого титан-сапфіровий лазер. Дані були взяті з результатів експерименту групою Чину, Ref. [4]. Ми використовуємо атомна система одиниць протягом всієї роботи.

теоретичний підхід.

Розглянемо молекула бензолу C6H6 в області титан-сапфіровий лазер з довжиною хвилі L = 400 нм, тривалість імпульсу Довжина Т = 300 ПС і максимальною інтенсивністю Imax = 2'1014 Вт/см2. Згідно Ref. [4] Перший електрон викидається з цього нейтральних молекул і Потім дисоціації C6H6 +-іона відбувається.

найбільш ймовірні канал для розпаду цього іона поділу на рівні частини:

                             

, звичайно, є ще один канал для розпаду C6H6 +-іонних який включає викид Другий електрон і подальшого вибуху кулонівському C6H6 + +-іонів. Ми не розглянути останній процес.

каналі (1) просмотрено бути схожими на дисоціації молекулярного іона водню вважається в роботі. [2]. Дійсно, модель схеми енергетичних рівнів C6H6 +-іон (див. Ref. [4]) нагадує типову схему енергетичних рівнів H2 + [2], який містить лише два ниці електронних рівнів: 1sg (парний) і 1SU (непарні). Тому ми

Розглянемо процес дисоціації з C6H6 +-іонних Так само для Н2 +-іон (див. рис. 1). Бензол молекулярного іона має велике скорочення маси з повагою поділ на дві рівні частини. Отже, його хвильова функція добре локалізовані в просторі (див. рис. 2), і тому ми можемо застосувати класичну механіку для Опис процесу дисоціації (1). Однак рішення Ньютона Рівняння з ефективним потенціалом (див. нижче) не виробляють ніякого дисоціації, так як довжина лазерного імпульсу занадто мала для такого великого інерціальна системи. На додаток до ефективного потенційний бар'єр існує протягом усього лазерного імпульсу і тунелювання молекулярних фрагментів неможливо через його великої маси (див. рис. 2). Таким чином, ми повинні вирішити проблеми в дисоціації рамках квантової механіки.

                             
Земля навіть електронні термін C6H6 +-іонів представлені тут у вигляді Відомий потенціалом Морзе з параметрами B = 2k і De = 6,2 еВ, де К апроксимується пружною константою CC зв'язку в молекулі C6H6 і Де є дисоціація потенціал для C2-молекула. Дано взаємодії молекулярного іона з лазерним полем виразом (див. Ref. [9])

де сила огинаючої лазерного випромінювання вибирається в простій формі гаусівських F (t) = F0exp (-t2/2t2) і R меж'ядерного відстань між фрагментами + C3H3 і C3H3, W є лазерним Частота і Т тривалості лазерного імпульсу. Значення