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基于键极化加和模型及其实验修正方法的超拉曼微观极化率张量元微分的简化方案-C_(2v)对称性
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作者 汪源 张贞 郭源 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2022年第1期124-129,共6页
相干反斯托克斯拉曼光谱(CARS)和相干反斯托克斯超拉曼光谱(CAHRS)等高阶非线性光谱技术已经应用在动力学过程、基因表达谱筛选、高分辨率光谱分析等诸多领域。但因其涉及到的高阶微观极化率张量元数量众多,对其光谱信号进行定量分析非... 相干反斯托克斯拉曼光谱(CARS)和相干反斯托克斯超拉曼光谱(CAHRS)等高阶非线性光谱技术已经应用在动力学过程、基因表达谱筛选、高分辨率光谱分析等诸多领域。但因其涉及到的高阶微观极化率张量元数量众多,对其光谱信号进行定量分析非常困难。文献通过理论分析将CARS和CAHRS的微观极化率张量元分解为拉曼微观极化率张量元微分α′i′j′和超拉曼微观极化率张量元微分β′i′j′k′的乘积,将高阶光谱定量分析的困难简化为对低阶光谱的分析。该研究处理了具有C_(2v)对称性分子基团,提出一种利用键极化加和模型及其实验修正的方法简化超拉曼微观极化率张量元微分β′i′j′k′比值的方案。首先利用键极化加和模型方法,在对C_(2v)分子基团局域模式假设的基础上,进行单键的局域模式假设,通过对单键伸缩振动进行简正振动模式的分析,并与单键的偶极矩表达式进行比较,得到单键的超拉曼微观极化率张量元微分β′i′j′k′。在单键β′i′j′k′结果的基础上利用键极化加和模型,对C_(2v)分子基团进行对称性分析,将基团中两个单键伸缩振动的β′i′j′k′耦合,得到C_(2v)分子基团对称振动和反对称振动两种简正振动模式的超拉曼微观极化率张量元微分β′i′j′k′的表达式。在此基础上对C_(2v)分子基团对称振动和反对称振动的β′i′j′k′表达式进行理论推导,结合对应振动模式下不同偏振组合的超拉曼退偏率ρHR-SS和ρHR-AS及HV偏振组合时实验测量的超拉曼光谱强度比,得到超拉曼实验修正的C_(2v)分子基团β′i′j′k′之间的比值。再结合文献中拉曼实验修正的拉曼微观极化率张量元微分α′i′j′之间的比值,即可得到C_(2v)分子基团CARS和CAHRS的微观极化率张量元之间的比例关系,为定量分析高阶非线性光谱信息提供理论基础。 展开更多
关键词 键极化加和模型 超拉曼光谱 微观极化率张量元微分 C_(2v)对称性
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相干反斯托克斯拉曼及相干反斯托克斯超拉曼光谱微观极化率张量元的简化方案-C3v对称性
2
作者 汪源 张贞 郭源 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2020年第5期1382-1387,共6页
相干反斯托克斯拉曼光谱(CARS)和四阶相干反斯托克斯超拉曼光谱(CAHRS)已经广泛应用于分子的光谱特性、肿瘤细胞的结构及分子反应动力学等问题的研究。对这种复杂的高阶非线性光谱进行定量分析所面临的主要难题是高阶非线性光学过程中... 相干反斯托克斯拉曼光谱(CARS)和四阶相干反斯托克斯超拉曼光谱(CAHRS)已经广泛应用于分子的光谱特性、肿瘤细胞的结构及分子反应动力学等问题的研究。对这种复杂的高阶非线性光谱进行定量分析所面临的主要难题是高阶非线性光学过程中分子微观极化率张量元数量众多,关系复杂。在前期报道的C∞v对称性分子基团的CARS和CAHRS的微观极化率张量元简化方案的基础上,对分子对称性更加复杂的C3v对称性的分子基团的CARS和CAHRS的微观极化率张量元进行简化,为定量分析C3v对称性分子基团的CARS和CAHRS光谱信息提供必要的理论基础。首先将CARS微观极化率张量元βi′j′k′l′表示为拉曼微观极化率张量元微分α′i′j′的乘积,CAHRS微观极化率张量元βi′j′k′l′m′表示为超拉曼微观极化率张量元微分β′i′j′k′和拉曼微观极化率张量元微分α′i′j′的乘积。用α′i′j′和β′i′j′k′之间的比值关系简化βi′j′k′l′和βi′j′k′l′m′之间比值。对于C3v对称类型分子基团的对称振动模式A1,9个非零且3个独立的CARS微观极化率张量元可以用α′i′j′之间的1个比值参数R^RSS进行描述,21个非零且6个独立的CAHRS微观极化率张量元可以用α′i′j′之间及β′i′j′k′之间的3个比值参数R^RSS,R^HRSS,1和R^HRSS,2进行描述。然后利用键极化加和模型方法,通过计算C3v对称性分子基团中的各个单键与单键之间的耦合关系,得到C3v对称性分子基团的对称伸缩振动模式A1所对应的所有超拉曼微观极化率张量元微分β′i′j′k′分量的比值,结合文献中给出的拉曼微观极化率张量元微分α′i′j′分量的比值,进一步简化C3v对称性分子基团CARS和CAHRS微观极化率张量元之间的关系。从这些简化了的CARS和CAHRS微观极化率张量元之间的关系,可以进一步简化CARS和CAHRS信号及广义取向 展开更多
关键词 相干反斯托克斯拉曼光谱 相干反斯托克斯超拉曼光谱 微观极化率张量元 键极化加和模型 分子取向 定量分析 C3v对称性
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