Вышедшие номера
Home » Оптика и спектроскопия » Год 2023, выпуск 8 » Статья стр. 1101
<<<>>>
Широкополосная двумерная инфракрасная спектроскопия с регистрацией сигнала в видимой области спектра в процессе нелинейно-оптического преобразования частоты
DOI: 10.61011/OS.2023.08.56302.4531-23
Российский научный фонд, 22-12-00149
Российский научный фонд, 22-72-10044
Степанов Е.А.1,2, Иванов Г.Д.1,2, Жданов А.Н.1, Воронин А.А.1,2, Шведов А.С.1, Савицкий И.В.1, Ланин А.А.1,2, Федотов А.Б.1,2
1Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова (физический факультет), Москва, Россия
2Российский квантовый центр, Москва, Сколково, Россия
Email: a.b.fedotov@physics.msu.ru
Поступила в редакцию: 14 января 2023 г.
В окончательной редакции: 10 июня 2023 г.
Принята к печати: 4 августа 2023 г.
Выставление онлайн: 29 сентября 2023 г.
PDF версия
В работе представлена техника широкополосной двумерной инфракрасной спектроскопии с регистрацией сигнала переносимого в видимую область спектра в процессе нелинейно-оптического преобразования частоты. Подобный подход позволяет отказаться от прямого измерения сигнала в среднем инфракрасном диапазоне детекторами, требующими применения криогенных технологий, и вместо этого использовать технологичные и недорогие многоканальные кремниевые линейные матрицы, обладающие высокой чувствительностью. Это позволяет уменьшить время измерения одного двумерного спектра на два порядка, что обеспечивает возможность проводить наблюдение быстрой временной динамики сложных молекулярных соединений. Применение схемы фазовой компенсации фоновой засветки позволяет почти на два порядка подавить шумы, возникающие из-за паразитного рассеяния, и в два раза повысить скорость измерений для обеих модальностей системы регистрации. Численное моделирование процесса взаимодействия полей накачки с исследуемой средой с использованием формализма матрицы плотности и анализом ее эволюции на основе решения уравнения Блоха-Редфилда позволило качественно воспроизвести особенности двумерного инфракрасного спектра поглощения неорганического соединения октакарбонилдикобальта. Ключевые слова: двумерная инфракрасная спектроскопия, сверхкороткие импульсы среднего ИК диапазона, апконверсия. DOI: 10.61011/OS.2023.08.56302.4531-23
  1. S. Mukamel. Principles of Nonlinear Optical Spectroscopy (Oxford University Press, N.Y., 1995)
  2. M.C. Asplund, M.T. Zanni, R.M. Hochstrasser. PNAS, 97 (15), 8219-8224 (2000). DOI: 10.1073/pnas.140227997
  3. P. Hamm, M. Lim, R.M. Hochstrasser. J. Phys. Chem. B, 102 (31), 6123?6138 (1998). DOI: 10.1021/jp9813286
  4. S. Mukamel, Y. Tanimura, P. Hamm. Acc. Chem. Res., 42 (9), 1207-1209 (2009). DOI: 10.1021/ar900227m
  5. P. Hamm, M. Zanni. Concepts and Methods of 2D Infrared Spectroscopy (Cambridge University Press, 2011). DOI: 10.1017/CBO9780511675935
  6. S.T. Cundiff, S. Mukamel. Phys. Today, 66, 44-49 (2013). DOI: 10.1063/PT.3.2047
  7. A.L. Le Sueur, R.E. Hornessa, M.C. Thielges. Analyst, 140, 4336-4349 (2015). DOI: 10.1039/C5AN00558B
  8. J. Helbing, P. Hamm. J. Opt. Soc. Am. B, 28 (1), 171-178 (2011). DOI: 10.1364/JOSAB.28.000171
  9. E.A. Stepanov, A.A. Lanin, A.A. Voronin, A.B. Fedotov, A.M. Zheltikov. Phys. Rev. Lett., 117 (4), 043901 (2016). DOI: 10.1103/PhysRevLett.117.043901
  10. Е.А. Степанов, А.Н. Жданов, И.В. Савицкий, П.Б. Глек, А.А. Ланин, А.Б. Федотов, А.М. Желтиков. Квант. электрон., 52 (3), 227-232 (2022). DOI: 10.1070/QEL18004
  11. R.L. Sweany, T.L. Brown. Inorg. Chem., 16 (2), 415?421 (1977). DOI: 10.1021/ic50168a037
  12. J.M. Anna, K.J. Kubarych. Chem. Phys., 133, 174506 (2010). DOI: 10.1063/1.3492724
  13. J.M. Anna, M.J. Nee, C.R. Baiz, R. McCanne, K.J. Kubarych. J. Opt. Soc. Am. B, 27, 382-393 (2010). DOI: 10.1364/JOSAB.27.000382
  14. M.F. DeCamp, L.P. DeFlores, K.C. Jones, A. Tokmakoff. Opt. Express, 15 (1), 233-241 (2007). DOI: 10.1364/OE.15.000233
  15. R. Bloem, S. Garrett-Roe, H. Strzalka, P. Hamm, P. Donaldson. Opt. Express, 18 (26), 27067-27078 (2010). DOI: 10.1364/OE.18.027067
  16. V. May, O. Kuhn. Charge and Energy Transfer Dynamics in Molecular Systems (Wiley-VCH Verlag GmbH \& Co. KGaA, 2011). DOI: 10.1002/9783527633791
  17. M.P. Mueller. Fundamentals of Quantum Chemistry: Molecular Spectroscopy and Modern Electronic Structure Computations (Springer New York, N.Y., 2007). DOI: 10.1007/b113924
  18. T. Jansen, S. Saito, J. Jeon, M. Cho. J. Chem. Phys., 150 (10), 100901 (2019). DOI: 10.1063/1.5083966
  19. C.R. Baiz, K.J. Kubarych, E. Geva, E.L. Sibert. J. Phys. Chem. A, 115 (21), 5354-5363 (2011). DOI: 10.1021/jp201641h
  20. G. Lindblad. Commun. Math. Phys., 48 (2), 119-130 (1976). DOI: 10.1007/BF01608499
  21. D. Manzano. AIP Advances, 10 (2), 025106 (2020). DOI: 10.1063/1.5115323
  22. J. Jeske, J.H. Cole. Phys. Rev. A, 87, 052138 (2013). DOI: 10.1103/PhysRevA.87.052138
  23. J. Jeske, David J. Ing, M.B. Plenio, S.F. Huelga, J.H. Cole. J. Chem. Phys., 142 (6), 064104 (2015). DOI: 10.1063/1.4907370

Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.

Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.

Учредители

Издатель

© 2024 Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук
Powered by webapplicationthemes.com - High quality HTML Theme