利用极紫外光激发和探测时序的分子结构动力学

       来自海德堡马克斯·普朗克核物理研究所（MPIK）、德国电子同步辐射加速器（DESY）、海德堡大学、明斯特大学等科研机构的国际科学家团队第一次展示了对小分子全XUV（极紫外线）时间分辨吸收光谱的研究：二碘甲烷的光诱导结构动力学。借助于短波长的XUV激光脉冲，可以通过一个明确定义的电子激发来具体地处理分子中的单个原子。

       由马普核物理研究所Thomas Pfeifer小组的Christian Ott领导的团队在DESY的FLASH BL2光束线上进行了实验。两个时间延迟可变的相同的XUV脉冲先后与CH2I2的碘原子相互作用。在第一个脉冲触发分子的解离期间发生了短寿命的同分异构状态的结构变形（参见图中的①②③）。

在FLASH上对二碘甲烷分子的分子结构动力学的全XUV泵浦-探测时间分辨测量原理图（图：海德堡马普核物理研究所）。

       反过来，这改变了CH2I2的XUV吸收行为，因此通过第二个XUV脉冲的时间相关光谱法进行分析。吸收信号的变化（红色：增强，蓝色：减少）大约在200 飞秒（fs）的延迟时清晰可见。相应的瞬态分子结构②跃迁的时间分辨的信息通过比较实验光谱与来自Alexander Kuleff（海德堡大学）组的理论计算进行提取。

       总的来说，这是朝着使用自由电子激光器进行在分子中移动原子的时间分辨测量的关键步骤，即所谓的“分子电影”。将来，即使是更大的带宽和多色模式也可采用“局域”特异性原子光谱分辨率去激发和采样不同的电子跃迁。此外，它也照亮了在基本原子和电子水平上最终控制分子结构的道路。