Es difícil ver reaccionar ciertas moléculas. La reacción es así de rápida. Hasta ahora. Un equipo de científicos ideó una forma de revelar información resuelta en el tiempo y la energía sobre los estados "oscuros" de las moléculas, que normalmente son inaccesibles. ¿Su enfoque? Controlan la evolución de una molécula altamente excitada electrónicamente mediante métodos ópticos no lineales en el espectro ultravioleta extremo.

Este trabajo trata sobre enfoques de vanguardia. Permite a los investigadores extender poderosas espectroscopias ópticas no lineales al régimen extremo de rayos X y ultravioleta, así como a escalas de tiempo ultracortas (menos de un femtosegundo). Tal extensión permite a los científicos observar y controlar la dinámica molecular y atómica en las escalas de tiempo más rápidas hasta la fecha.

Los científicos a menudo emplean espectroscopias no lineales en la óptica, infrarrojo, y regímenes de radiofrecuencia para probar la dinámica molecular ultrarrápida y controlar la evolución del estado excitado. Sin embargo, Los espectroscopios no lineales se han subutilizado a energías extremas de fotones de rayos X y ultravioleta debido en parte a los bajos flujos de fotones de las fuentes de luz que pueden producir pulsos de corta duración en estos regímenes. La extensión de las técnicas de mezcla de ondas no lineales al régimen ultravioleta extremo promete permitir el estudio de la dinámica electrónica con una selectividad y resolución temporal sin precedentes.

Los investigadores demostraron que la manipulación cuidadosa de la secuencia de pulsos y la geometría puede generar señales de mezcla de ondas en el rango ultravioleta extremo que codifican información sobre la estructura energética de un estado oscuro de doble pozo mal caracterizado en gas nitrógeno. La implementación de una espectroscopia ultravioleta extrema multidimensional para controlar la evolución del estado excitado y realizar mediciones altamente selectivas en sistemas moleculares destaca el potencial de tales técnicas de mezcla de ondas para dilucidar la estructura y dinámica de sistemas moleculares complejos que son difíciles de estudiar con técnicas de absorción lineal estándar. Más lejos, La técnica del equipo podría conducir a enfoques para controlar el resultado de los procesos químicos y mejorar las reacciones de bajo rendimiento.