«Влияние магнитного поля на когерентные сигналы парамагнитных молекул в терагерцовой области»
E.N. Chesnokov, V.V. Kubarev1, L.N. Krasnoperov2, P.V. Koshlyakov, Y.V. Getmanov1, O.A. Shevchenko1, A.I. Chichinin.
1 Budker Institute of Nuclear Physics Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences, Novosibirsk, Russian Federation
2 New Jersey Institute of Technology, Department of Chemistry and Environmental Science, Newark, NJ 07102, USA
1. Общая формулировка научной проблемы и ее актуальность
Новые методы исследования свободных радикалов с использованием излучения терагерцового диапазона дадут возможность изучать химические реакции в условиях, которые были недоступны для других экспериментальных методов. Быстрые химические реакции протекают в условия отсутствия равновесия по вращательным степеням свободы. Вращательные спектры свободных радикалов находятся в терагерцовом диапазоне, что позволяет детектировать молекулы в отдельных вращательных состояниях. Исследования свободных радикалов с использованием излучения терагерцового диапазона дадут возможность изучать химические реакции в условиях, которые былинедоступны для других экспериментальных методов.
2. Конкретная решаемая в работе задача и ее значение
Конкретной задачей настоящего проекта является изучение оптических когерентных эффектов в области вращательных переходов молекул. Эти эффекты важны для развития новых методов регистрации радикалов в терагерцовой области, пригодных для изучения быстрых реакций в неравновесных условиях а также работающих в условиях сильно рассеивающих сред.
3. Используемый подход, его новизна и оригинальность
В работе используется оригинальная экспериментальная техника:
- Излучение Новосибирского лазера на свободных электронах, который по ряду параметров не имеет аналогов.
- Также оригинальным является использование быстродействующих приемников терагерцового излучения на основе диодов Шоттки.
Оригинальным является экспериментальный подход, использующим влияние магнитного поля на поляризацию излучения оптической свободной индукции.
4. Полученные результаты и их значимость
В работе обнаружен и исследован новый эффект: вращение плоскости поляризации оптической свободной индукции свободных радикалов в магнитном поле.
Построена теория этого эффекта, пригодная для практических расчетов на основе имеющихся спектроскопических данных.
Впервые зарегистрирован сигнал оптической свободной индукции свободного радикала (молекулы гидроксила).
5. Уровень полученных результатов в сравнении с мировым
Несмотря на то, что в последнее время когерентная спектроскопия в терагерцовой области (Time-domain spectroscopy) интенсивно развивается, влияние магнитного поля на когерентные сигналы до сих пор не исследовались.
Работа поддерживается грантом РНФ.
6. При наличии сторонних соавторов - вклад авторского коллектива
Вклад сотрудников ИХКГ составляет около 70%.
Конкретно – сотрудникам ИХКГ принадлежит основная роль в постановке задачи, обработке результатов экспериментов и подготовке публикаций. В подготовке экспериментов и их проведении вклад сотрудников ИХКГ и ИЯФ примерно одинаков.
Список прилагаемых статей