Лазерный когерентный контроль динамики изотропных молекулярных ансамблей

• Автор: Жданов, Дмитрий Владимирович
• Шифр специальности: 01.04.21
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 134 с. : ил.

0.1 Актуальность темы

0.1.1 Общий обзор проблемы

0.1.2 Современные проблемы ориентационного упорядочения молекул

с помощью лазерного воздействия

0.1.3 В поисках решения задачи лазерного А АС: достижения и проблемы

0.2 Цель работы

0.3 Научная новизна работы

0.4 Практическая ценность работы

0.5 Основные положения, выносимые на защиту

0.6 Апробация результатов работы

0.7 Личный вклад автора

0.8 Объём и структура диссертационной работы
0.9 Некоторые общие обозначения, используемые в работе
1 Лазерная селекция молекул по их ориентации: назначение, методы, приложения
1.1 ЛСО как универсальный подход к управлению динамикой изотропных
молекулярных ансамблей
1.1.1 Наводящие рассуждения
1.1.2 Идея селекции по ориентации
1.1.3 Квазинепрерывный и импульсный режимы ЛСО
1.2 Метод реализации ЛСО в квазинелрерывном режиме
1.2.1 Принципиальная схема сценария

1.2.2 Условия работоспособности метода. Требования к молекулярным
параметрам
1.2.3 Моделирование процесса лазерной селекции молекул
1.2.4 Заключение к разделу 1
1.3 Метод реализации ЛСО в импульсном режиме
1.3.1 Принципиальная схема сценария
1.3.2 Анализ эффективности и возможных приложений метода на примере молекулы ВР
1.3.2.а Применение ЛСО для ориентации молекул
1.3.2.Ь Применение ЛСО для генерации импульсного излучения терагерцового диапазона
1.3.2.с Применение ЛСО для определения молекулярных вращательных констант
1.3.3 Заключение к разделу 1
1.4 Заключение к главе
2 Асимметричный лазерный синтез энантиомеров в изотропных молекулярных ансамблях
2.1 Анализ условий управляемости хиральными состояниями молекул
2.1.1 Хиральность и молекулярная симметрия: математическое введение
2.1.2 Общее выражение для степени хиральности
2.1.3 Случай жёстких молекул
2.1.4 Случай неподвижных молекул
2.1.5 Роль фазового согласования. Условия осуществимости ААС в макрообъёме
2.1.6 Заключение к разделу 2
2.2 Метод реализации ААС при помощи последовательности коротких лазерных импульсов
2.2.1 Идея метода
2.2.2 Перекись водорода — простейшая хиральная молекула
2.2.3 Метод лазерного управления динамической хиральностью молекул Н202
2.2.4 Заключение к разделу 2
2.3 Метод реализации лазерного ААС на основе ЛСО
2.3.1 Идея метода ААС на основе селекции молекул по их ориентации
2.3.2 Численное моделирование ААС энантиомеров молекулы ЗіНИаСІИ
из рацемической смеси
2.3.3 Заключение к разделу 2
2.4 Заключение к главе
Заключение
Список использованных источников

осущсствлять высококачественную селекцию даже очень лёгких молекул при комнатных температурах. Мы также увидим, что лазерно модифицированная послеимпульсная динамика молекул обладает рядом уникальных свойств, которые позволяют предложить оригинальные способы решения таких практически важных задач, как послеимпульсная ориентация молекул, получение информации о молекулярной структуре и генерация импульсного излучения терагер'цового диапазона.
1.3.1 Принципиальная схема сценария
Так же как и в предыдущем разделе, предметом нашего рассмотрения будет задача ЛСО молекул изотропного ансамбля, в которой критерием отбора молекул является малость угла в между некоторым молекулярно фиксированным направлением £ и пространственно фиксированной осью.?. Предполагается, что изначально молекулы ансамбля являются невозбуждёнными и находятся в основном электронно-колебательном состоянии |0). Кроме того, с точки зрения вращательно-поступательной динамики, ансамбль молекул ради простоты будем рассматривать как идеальный газ, молекулы которого являются невзаимодействующими и находящимися в термодинамически равновесном вращательном состоянии, характеризуемом температурой Т. Наша задача заключается в разработке метода выборочного перевода тех молекул, ориентация которых характеризуется малой величиной в, в определённое возбуждённое электронное (электронно-колебательное) состояние |1). При этом, в соответствии с определением импульсного режима ЛСО, необходимо, чтобы весь процесс возбуждения происходил за время т, существенно меньшее, чем время заметного изменения ориентации молекул газа, которое определяется характерным периодом вращения молекул
т<Т (1.3.1)
В предлагаемом в данном разделе подходе решение поставленной задачи достигается при помощи воздействия на молекулы короткого многокомпонентного лазерного импульса £. По своему функциональному назначению разночастотные составляющие £■1 такого импульса можно разделить на две группы. На компоненты первой группы возлагается задача лазерно индуцированной модификации собственных состояний молекулы, в результате которой исходное невозмущённое электронно-колебательное состояние |1) по мере прохождения импульса адиабатически трансформируется в специ-