論文の概要: Quantum Reorientational Excitations in the Raman Spectrum of Hydrogen
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2511.16010v1
- Date: Thu, 20 Nov 2025 03:11:49 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-11-21 17:08:52.451024
- Title: Quantum Reorientational Excitations in the Raman Spectrum of Hydrogen
- Title（参考訳）: 水素のラマンスペクトルにおける量子再配向励起
- Authors: Philip Dalladay-Simpson, Eric Edmund, Huixin Hu, Mario Santoro, Federico Aiace Gorelli,
- Abstract要約: 250 cm-1以下の低周波ラマンピークは、2-174 GPa から 13-300 K の間で水素で観測される。
励起のファミリーは、圧力、温度、オルトH2濃度への依存性を共有するS0ブランチの挙動に密接に従っている。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Low-frequency Raman peaks, below 250 cm-1, are observed in hydrogen between 2-174 GPa and 13-300 K. The origin of these features is attributed to reorientational transitions (DeltaJ = 0; Q0-branch), which shift from the Rayleigh line as anisotropic intermolecular interactions lift the mJ degeneracy. This family of excitations closely follows the behavior of the S0-branches, sharing their dependence on pressure, temperature, and ortho-H2 concentration. Above 65 K, spectra corrected by the Bose-Einstein population factor reveal a broad continuum arising from populated higher J-states and increased ortho-para disorder. Upon entering phase III, where molecular rotation is inhibited, this continuum is quenched, giving way to well-established optical phonons. Below 25 K, equilibrated samples demonstrate a fine structure from isolated and pair excitations from impurity ortho-H2 molecules in a parahydrogen lattice, the latter a sensitive probe to anisotropic intermolecular interactions relevant to the quantum modeling of solid H2.
- Abstract（参考訳）: 250 cm-1以下の低周波ラマンピークは、2-174 GPa から 13-300 K の間で水素中で観測される。これらの特徴の起源は、レイリー線から異方性分子間相互作用として遷移した再配向遷移 (DeltaJ = 0; Q0-branch) に起因する。
この励起の族は、圧力、温度、直交H2濃度に依存するS0ブランチの挙動に密接に従っている。
ボース=アインシュタイン集団因子によって補正されたスペクトル65Kを超えると、人口密度の高いJ状態と整形性障害の増加による広範囲な連続性を示す。
分子回転が阻害された第III相に入ると、この連続体は焼成され、十分に確立された光フォノンへと導かれる。
25K以下の平衡試料は、超水素格子中の不純物オルトH2分子からの単離およびペア励起からの微細構造を示し、後者は固体H2の量子モデリングに関連する異方性分子間相互作用に対する感度プローブである。
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