Двумерная электронная спектроскопия


Двумерная электронная спектроскопия ( 2DES ) — метод сверхбыстрой лазерной спектроскопии , позволяющий изучать сверхбыстрые явления внутри систем в конденсированной фазе . [1] Термин «электронный» относится к тому факту, что оптические частоты видимого спектрального диапазона используются для возбуждения электронных энергетических состояний системы; однако такой метод используется и в ИК-оптическом диапазоне (возбуждение колебательных состояний), и в этом случае метод называется двумерной инфракрасной спектроскопией (2DIR). [2] Этот метод записывает сигнал, излучаемый системой после взаимодействия с последовательностью из трех лазерных импульсов . Такие импульсы обычно имеют длительность в несколько сотен фемтосекунд (10–15 с ), и такое высокое временное разрешение позволяет улавливать динамику внутри системы, которая развивается в том же временном масштабе. Основным результатом этого метода является двумерный спектр поглощения, который показывает корреляцию между частотами возбуждения и обнаружения. Первые спектры 2DES были зарегистрированы в 1998 г. [3]

Последовательность импульсов в этом эксперименте такая же, как и в 2DIR , в котором задержка между первым и вторым импульсами называется временем когерентности и обычно обозначается как . Задержка между вторым и третьим импульсом называется временем заполнения и обозначается как . Время после третьего импульса соответствует времени обнаружения , которое обычно преобразуется Фурье с помощью спектрометра . [ необходимы разъяснения ] Взаимодействие с импульсами создает нелинейную функцию отклика системы третьего порядка, из которой можно извлечь двумерные спектры в зависимости от частот возбуждения и обнаружения. [4] Хотя двумерная спектроскопия третьего порядка исторически является первой и наиболее популярной, также были разработаны подходы к двумерной спектроскопии высокого порядка. [5] [6] [7]