Une équipe de recherche dirigée par les Profs. Jiang Ling, Yang Xueming et Zhang Donghui de l'Institut de physique chimique de Dalian (DICP) de l'Académie chinoise des sciences, en collaboration avec le professeur Li Jun de l'Université Tsinghua, a révélé la spectroscopie infrarouge d'un dimère d'eau neutre basé sur un laser à électrons libres ultraviolet sous vide accordable.

Leurs découvertes, publié dans Le Journal des lettres de chimie physique , aider à résoudre la controverse de l'affectation vibratoire exacte de chaque caractéristique de bande de dimère d'eau.

La spectroscopie optique des amas en phase gazeuse fournit des informations structurelles et dynamiques détaillées. Une sélection et une détection faciles de la taille peuvent être réalisées dans l'étude spectroscopique des grappes chargées ; tandis que les clusters neutres sont confrontés à des défis en raison de l'absence de charge.

Basé sur le laser à électrons libres VUV (FEL) fourni par Dalian Coherent Light Source (DCLS), l'équipe de recherche a construit un appareil de spectroscopie infrarouge (IR)-VUV et mesuré avec succès les spectres IR du dimère d'eau.

Étant donné que les clusters de tailles différentes ont des énergies d'ionisation différentes, la lumière accordable VUV-FEL ouvre la voie à l'ionisation sélective d'un amas neutre donné sans confinement, facilitant ainsi la réalisation de leur sélectivité dimensionnelle. Cette installation VUV-FEL unique permet d'étudier la spectroscopie IR de clusters neutres via le schéma IR-VUV.

Les analyses de structure électronique sont utiles pour comprendre les caractéristiques spectroscopiques des modes vibrationnels OH pour différentes orientations des liaisons hydrogène dans des amas d'eau plus complexes.

Comme de nombreux clusters ont leurs énergies d'ionisation dans une plage accessible par la source lumineuse VUV-FEL et qu'une ionisation proche du seuil peut être facilement obtenue, la spectroscopie IR basée sur le VUV-FEL ouvre un nouveau paradigme pour l'étude des spectres vibrationnels d'une grande variété d'amas neutres.

La disponibilité de ces nouvelles données expérimentales sur les clusters neutres devrait stimuler d'autres calculs et le développement de méthodes théoriques, conduisant à une meilleure compréhension des structures et de la dynamique de ces systèmes.