日前，吉林大学原子与分子物理研究所王春成教授等发展了极紫外飞秒时间分辨超快光电子谱学技能，实现了cis-stilbene分子在气相和液相情况下超快异构化反应的直接比较，发现液体情况使此分子异构化过程变慢，但是仍然保持了反应的相干性。此效果首次证明了在复杂液体情况中，烯烃类分子异构化反应仍然能够保持量子相干性，为解释人类超快视觉控制机制等开辟了新路径。相干效果以“Different timescales during ultrafast stilbene isomerization in the gas and liquid phases revealed using time-resolved photoelectron spectroscopy”为题在线发表在《自然·化学》(Nature Chemistry)上。
（图1 实验设计方案图(a)及液体情况效应的示意图(b)）
人类的眼睛能够在几十年的时间里保持对光的超快灵敏探测，这要求其感光反应快速、可重复性高并具有强相干性。然而，这些光化学反应发生在人体内的液体情况中，通常以为液体情况的波动性及溶剂化效应会导致反应失去相干性，因此人类实现视觉控制的机制还不清晰。实现基于雷同观测量的气-液相体系电子引发态动力学的直接比较，是显现液体情况影响超快光化学反应的关键。
王春成教授等利用高次谐波产生装置，首次完成了气-液相分子的时间分辨光电子谱（XUV-TRPES）的直接比较研究（如图1所示）。人类视觉控制基于光致分子超快异构化反应，cis-stilbene是研究此顺-反异构化过程最典范的模子分子之一，体系研究这一反应过程对明白人类视觉控制机理具有重要意义。
（图2 实验测量的气相和液相分子的时间分辨光电子谱（a）和（c）及非绝热盘算模仿效果（b）和（d））
（图3 气相和液相cis-stilbene异构化机制总结）
此工作是王春成教授在“吉林大学培英计划”资助下，于瑞士苏黎世联邦理工学院H. J. Wrner教授研究组进行，由苏黎世联邦理工学院、吉林大学、布拉格化工大学和香港大学共同完成。H. J. Wrner教授与王春成教授共同设计了实验，王春成教授，Mr. M. D. J. Waters和张鹏举博士为论文共同第一作者。H. J. Wrner教授引导了实验工作，布拉格化工大学P. Slavíek教授组完成了重要的理论盘算工作，张鹏举博士、Peter Slavíek教授与H. J. Wrner教授为论文共同通讯作者。该工作得到了国家自然科学基金委项目的资助。
王春成，吉林大学原子与分子物理研究所，教授。他先后赴日本东北大学、加拿大Laval大学、德国法兰克福大学合作研究和交换；曾承担国家自然科学基金青年基金、中国博士后基金特别资助、国家自然科学基金面上项目等多个项目；重要从事超快强激光场下原子、分子与团簇的动力学行为研究。
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本文素材泉源：吉林大学消息中心网、吉林大学原子与分子物理研究所官微、吉林大学官网 |
