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SYFS: Femtosekundenspektroskopie

SYFS VI: HV VI

SYFS VI.1: Hauptvortrag

Dienstag, 5. März 2002, 17:00–17:30, HS 15/E07

Dynamik und Spektroskopie intramolekularer Wasserstoffbrücken — •Oliver Kühn — Institut für Chemie, Physikalische und Theoretische Chemie, Freie Universität Berlin, Takustr. 3, D-14195 Berlin

Die Femtosekundenspektroskopie im infraroten Spektralbereich eröffnet die Möglichkeit, die Dynamik von Protonen in Wasserstoffbrücken A-H...B zu untersuchen und somit insbesondere zum Verständnis (a) intramolekularer und intermolekularer Schwingungsenergieumverteilung und (b) des Einflusses der niederfrequenten A...B Schwingung beizutragen [1]. Die theoretische Simulation der ultraschnellen Protonenbewegung erfordert eine Kombination von Methoden der Quantenchemie und Quantendynamik.

In diesem Beitrag werden Resultate zur Wasserstoffbrückendynamik in Phthalsäuremonomethylester [1] im elektronischen Grundzustand vorgestellt. Die Potentialenergieflächen für die Kernbewegung werden dabei zunächst in voller Dimensionalität auf der Grundlage der kartesischen Reaktionsflächenmethode bestimmt [2]. Ausgehend von einer Analyse der intramolekularen lasergetriebenen Dynamik im Rahmen der zeitabhängigen Hartree-Methode [3] wird im weiteren ein 9-dimensionales Modell identifiziert, das eine numerisch exakte Propagation der Kernwellenfunktion mit Hilfe des multiconfiguration-time-dependent Hartree (MCTDH) Verfahrens erlaubt [4].

Das Verständnis der intramolekularen Dynamik ermöglicht die Konstruktion eines Modell-Hamiltonians zur Behandlung der Wechselwirkung mit der Lösungsmittelumgebung. Der Einfluss von Phasen- und Energierelaxation wird im Rahmen der Methoden der dissipativen Quantendynamik [5] untersucht.

[1] J. Stenger, D. Madsen, J. Dreyer, E. T. J. Nibbering, P. Hamm, T. Elsaesser, J. Phys. Chem. A 105, (2001) 2929.

[2] H. Naundorf, J. A. Organero, A. Douhal, O. Kühn, J. Chem. Phys. 110 (1999) 1128.

[3] G. K. Paramonov, H. Naundorf, O. Kühn, Eur. Phys. J. D 14 (2001) 205.

[4] H. Naundorf, G. A. Worth, H.-D. Meyer, O. Kühn, J. Phys. Chem A 106 (2002).

[5] V. May, O. Kühn, Charge and Energy Transfer Dynamics in Molecular Systems, Wiley-VCH, Berlin, (2000).