dc.contributor.author
Belz, Steffen
dc.date.accessioned
2018-06-07T20:20:04Z
dc.date.available
2011-02-24T12:10:37.392Z
dc.identifier.uri
https://refubium.fu-berlin.de/handle/fub188/6788
dc.identifier.uri
http://dx.doi.org/10.17169/refubium-10987
dc.description.abstract
In the following thesis, quantum dynamical simulations and control of the
photo-induced torsion about double bonds via a conical intersection are
investigated. For three model systems, the dideuterio-methaniminium cation,
the fulvene molecule, and the
4-(4-oxo-2,5-cyclohexadienylidene)-1,4-dihydropyridine, the nuclear dynamics
after excitation by femtosecond laser pulses is considered. The simulations
are carried out on two coupled ab initio potential energy surfaces for one to
three nuclear degrees of freedom. The torsional dynamics, in particular the
non-radiative decay, is shown to be strongly sensitive to the form and size of
the non-adiabatic coupling terms between the electronic ground state and the
first excited state. For the dideuterio-methaniminium cation, coherent control
is applied to optimize E-Z isomerization about the C=N double bond via the
conical intersection. Optimizing the properties of a single or a sequence of
two time-delayed laser pulses is shown to enable nuclear spin-isotopomer
selective dynamics for fulvene. Here, the optimized pulse efficiently damps
unfavourable vibration along a competing reaction coordinate and activates the
torsion. The role of static electric fields on the photo-induced torsional
motion is investigated for the
4-(4-oxo-2,5-cyclohexadienylidene)-1,4-dihydropyridine. The non-radiative
decay after excitation of the molecule is demonstrated to be either enhanced
or prevented depending on the field strength of the external electric field.
In addition, the quantization rule of the non-adiabatic coupling elements is
numerically verified for the bicyclic system.
de
dc.description.abstract
In dieser Dissertation werden lichtinduzierte Torsionsbewegungen an chemischen
Doppelbindungen simuliert, welche über konische Durchschneidungen von
gekoppelten Potenzialenergieflächen verlaufen. Anhand von den drei
Modellsystemen, dem Dideuterio-Methaniminium-Kation, dem Fulvenmolekül und dem
Zweiringsystem 4-(4-Oxo-2,5-Cyclohexadienylidene)-1,4-Dihydropyridin, wird die
Dynamik der Kernbewegungen nach Anregung mit kurzen Laserpulsen im
Femtosekundenbereich analysiert. Die Berechnungen erfolgen auf Ab-initio-
Potenzialflächen in bis zu drei Dimensionen der Kernkoordinaten. Es wird
verdeutlicht, dass die Torsionsdynamik, insbesondere der strahlungslose
Übergang vom angeregten elektronischen Zustand in den Grundzustand, sehr stark
von der Form und Größe der nichtadiabatischen Kopplungen zwischen beiden
Zuständen abhängt. Am Beispiel des Dideuterio-Methaniminium-Kations wird die
E-Z-Isomerisierung entlang der C=N-Doppelbindung durch kohärente Kontrolle
optimiert. Es wird untersucht, inwieweit eine Optimierung der Laserpulse eine
kernspinselektive Torsion beim Fulvenmolekül ermöglicht. Hierbei wird die
Kernbewegung entlang einer konkurrierenden Mode effektiv gehemmt und
gleichzeitig die Torsion des Moleküls aktiviert. Der Einfluss statischer
elektrischer Felder auf die lichtinduzierte Torsionsbewegung wird anhand des
4-(4-Oxo-2,5-Cyclohexadienylidene)-1,4-Dihydropyridins simuliert. Es wird
gezeigt, dass der strahlungslose Übergang nach Anregung des Moleküls in
Abhängigkeit der elektrischen Feldstärke verstärkt oder auch ganz unterbunden
werden kann. Zudem wird für das Zweiringsystem die Quantisierung der nicht-
adiabatischen Kopplungselemente numerisch bestätigt.
en
dc.format.extent
III, 217 S.
dc.rights.uri
http://www.fu-berlin.de/sites/refubium/rechtliches/Nutzungsbedingungen
dc.subject
Conical Intersections
dc.subject
Nuclear Dynamics
dc.subject
Non-Adiabatic Couplings
dc.subject.ddc
500 Naturwissenschaften und Mathematik::540 Chemie
dc.title
Laser control of torsional nuclear wave packet dynamics via conical
intersections
dc.contributor.contact
belzst@chemie.fu-berlin.de
dc.contributor.firstReferee
Monika Leibscher, Ph.D.
dc.contributor.furtherReferee
Prof. Dr. Jörn Manz
dc.date.accepted
2011-02-16
dc.identifier.urn
urn:nbn:de:kobv:188-fudissthesis000000021476-6
dc.title.translated
Laserkontrolle der Torsionsbewegungen von Kernwellenpaketen über konische
Durchschneidungen
de
refubium.affiliation
Biologie, Chemie, Pharmazie
de
refubium.mycore.fudocsId
FUDISS_thesis_000000021476
refubium.mycore.derivateId
FUDISS_derivate_000000009113
dcterms.accessRights.dnb
free
dcterms.accessRights.openaire
open access