Фотодинамика комплексов молекулярного иода в газовой фазе и в гелиевых нанокаплях

Данное исследование направленно на изучение химической динамики в молекулах и молекулярных комплексах, внедренных в нанокапли сверхтекучего гелия. Техника генерации гелиевых нанокапель в сочетании с разработанными приемами их допирования произвольными атомами и молекулами открывает большие возможности для изучения химической динамики в молекулах и молекулярных комплексах. Уникальным свойством гелиевых нанокапель является сочетание сверхнизких температур (~0.4 К) и сохранения подвижности внедренных частиц в сверхтекучем гелиевом окружении. В своей работе мы исследуем влияние сверхтекучего окружения в гелиевых нанокаплях на химическую динамику, инициированную фотовозбуждением высоколежащих электронных состояний в двухатомной молекуле иода I₂ и в молекулярном комплексе иода с бензолом C₆H₆-I₂. Эти исследования выполняются в сочетании с наносекундными исследованиями механизма соответствующих фотопроцессов с использованием техники визуализации карт скоростей фотофрагментов.

В рамках этой работы также проводится исследование фемтосекундной и наносекундной химической динамики, приводящей к образованию химически связанного аргона. В качестве исходной системы используется Ван дер Ваальсов комплекс аргона с иодом Ar-I₂. Предлагаемый подход включает возбуждение состояния ионной пары молекулярного иода. Гелиевые нанокапли используются в качестве альтернативы технике «матричной изоляции». Преимуществами гелиевой нанокапли в качестве нанореактора являются большая подвижность среды (особенно в сверхтекучем состоянии гелия) в сочетании с эффективным механизмом их колебательного охлаждения за счет испарения гелия из нанокапли. Параллельно с экспериментальными исследованиями нами проводится изучение динамики образования химически связанного аргона с помощью моделирования с использованием парных потенциалов, заимствованных из литературы и рассчитанных ab initio.

Данные исследования мы проводим совместно с коллегами из исследовательской группы университета Фрайбурга (Германия).