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    Cómo interactúan las moléculas con un campo láser

    Fig. 1:Cambio transitorio medido de la absorbancia XUV en la región espectral 4d-core-to-valencia (σ *) y 4d-core-to-Rydberg en moléculas CH3I. Se observan oscilaciones pronunciadas de subciclo al doble de la frecuencia del láser NIR en la región de las transiciones del núcleo a Rydberg, mientras que las transiciones de núcleo a valencia solo se ven afectadas débilmente por el campo. El efecto observado se remonta a la mayor polarización de los estados de Ryberg, lo que los hace más susceptibles a la interacción con el campo láser. Crédito:MBI Berlín

    Cuando las moléculas interactúan con el campo oscilante de un láser, un instantáneo, Se induce un dipolo dependiente del tiempo. Este efecto muy general subyace a diversos fenómenos físicos como pinzas ópticas, por el que Arthur Ashkin recibió el Premio Nobel de Física en 2018, así como la alineación espacial de moléculas mediante un campo láser. Ahora, los científicos del Instituto Max Born de Óptica No Lineal y Espectroscopía de Pulso Corto (MBI) informan sobre un experimento en el Revista de letras de química física , donde se revela la dependencia de la respuesta del dipolo impulsado del estado ligado de un electrón en una molécula de yodo de metilo.

    El trabajo reportado representa el primer experimento de espectroscopía de absorción transitoria de attosegundos (ATAS) en una molécula poliatómica. En un experimento ATAS, Se estudia la absorción de fotones en el rango espectral ultravioleta extremo (XUV) (proporcionado en forma de pulso de attosegundos aislado o tren de pulsos de attosegundos) en presencia de un campo láser infrarrojo intenso. cuya fase relativa con respecto a la radiación XUV está controlada. Al realizar un experimento de este tipo en moléculas, los investigadores del MBI podrían acceder a un régimen espectral, donde las transiciones de los núcleos atómicos a la capa de valencia se pueden comparar con las transiciones de los núcleos a la capa de Rydberg. "Al principio algo sorprendente, Descubrimos que el campo infrarrojo afecta las transiciones de núcleo débil a Rydberg con mucha más fuerza que las transiciones de núcleo a valencia, que dominan la absorción XUV, "dice el científico de MBI Lorenz Drescher. El artículo publicado es parte de su trabajo de doctorado en MBI.

    Las simulaciones teóricas adjuntas revelaron que los estados de Rydberg dominan la absorción XUV revestida con láser debido a su alta polarización. En tono rimbombante, el experimento informado ofrece un vistazo al futuro. "Al ajustar el espectro XUV a diferentes bordes de absorción, nuestra técnica puede mapear la dinámica molecular desde la perspectiva local de diferentes átomos informadores intramoleculares, "explica el Dr. Jochen Mikosch, científico de MBI." Con la llegada de las fuentes de luz XUV de attosegundos en la ventana de agua, Se prevé que ATAS de acoplamientos inducidos por luz en moléculas se convierta en una herramienta para estudiar fenómenos ultrarrápidos en moléculas orgánicas, ", agrega. En este régimen de longitud de onda, transiciones de orbitales centrales en nitrógeno, se encuentran los átomos de carbono y oxígeno. MBI está a la vanguardia en el desarrollo de tales fuentes de luz, lo que permitirá a los investigadores estudiar los componentes básicos de la vida.

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