論文の概要: 1.5-Femtosecond Delay in Charge Transfer

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2408.17402v1
• Date: Fri, 30 Aug 2024 16:40:45 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-09-02 14:36:36.965770
• Title: 1.5-Femtosecond Delay in Charge Transfer
• Title（参考訳）: 1.5フェムト秒の電荷移動遅延
• Authors: Danylo T. Matselyukh, Florian Rott, Thomas Schnappinger, Pengju Zhang, Zheng Li, Jeremy O. Richardson, Regina de Vivie-Riedle, Hans Jakob Wörner,
• Abstract要約: 2つの交差する量子状態の間の集団の移動は最も基本的な力学現象である。 実世界のすべてのシステムに存在する追加状態への結合は、人口移動の計測可能な遅延を引き起こす可能性があることを示す。 結果は、原子物理学や分子物理学、電荷移動、光の収穫など、多くの研究領域に影響を及ぼす。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 4.584198603153748
• License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
• Abstract: The transfer of population between two intersecting quantum states is the most fundamental dynamical event that governs a broad variety of processes in physics, chemistry, biology and material science. Whereas any two-state description implies that population leaving one state instantaneously appears in the other state, we show that coupling to additional states, present in all real-world systems, can cause a measurable delay in population transfer. Using attosecond spectroscopy supported by advanced quantum-chemical calculations, we measure a delay of 1.46$\pm$0.41 fs at a charge-transfer state crossing in CF$_3$I$^+$, where an electron hole moves from the fluorine atoms to iodine. Our measurements also fully resolve the other fundamental quantum-dynamical processes involved in the charge-transfer reaction: a vibrational rearrangement time of 9.38$\pm$0.21 fs (during which the vibrational wave packet travels to the state crossing) and a population-transfer time of 2.3-2.4 fs. Our experimental results and theoretical simulations show that delays in population transfer readily appear in otherwise-adiabatic reactions and are typically on the order of 1 fs for intersecting molecular valence states. These results have implications for many research areas, such as atomic and molecular physics, charge transfer or light harvesting.
• Abstract（参考訳）: 2つの交差する量子状態の間の人口移動は、物理学、化学、生物学、物質科学の幅広いプロセスを管理する最も基本的な力学現象である。 二つの状態の記述は、ある状態が別の状態に瞬時に現れることを示唆するが、すべての実世界のシステムに存在する追加状態への結合は、人口移動の計測に遅れを引き起こす可能性があることを示す。 先進的な量子化学計算によって支えられたアト秒分光を用いて、CF$_3$I$^+$における電荷移動状態の交差における1.46$\pm$0.41 fsの遅延を測定する。 我々はまた、電荷移動反応に関わる他の基本的な量子力学過程、すなわち振動再配置時間9.38$\pm$0.21 fs(振動波パケットが状態交差に移動する期間)と人口移動時間2.3-2.4 fsを完全に解決した。 実験結果と理論シミュレーションにより, 集団移動の遅延は非断熱反応に容易に現れ, 典型的には分子価状態の交差に1 fsの順序で現れることが示された。 これらの結果は、原子物理学や分子物理学、電荷移動、光の収穫など、多くの研究領域に影響を及ぼす。

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