Heidelberg 1999 – wissenschaftliches Programm

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MO: Molekülphysik

MO 13: Chemische Reaktionen

MO 13.2: Vortrag

Freitag, 19. März 1999, 14:15–14:30, PA1

Kontrolle chemischer Reaktionen mit optimal geformten Femtosekunden-Laserpulsen — •B. Kiefer, M. Bergt, T. Brixner, M. Strehle und G. Gerber — Physikalisches Institut, Universität Würzburg, Am Hubland, D-97074 Würzburg

Die Kontrolle chemischer Reaktionen auf molekularer Ebene, z.B. das selektive Brechen von Bindungen in einem Molekül ist nicht erst seit der Erfindung des Lasers ein Traum der Naturwissenschaftler. Mit einer Vielzahl von unterschiedlichen Konzepten wurde an der Umsetzung dieses Traums gearbeitet, doch all diesen Ansätzen gemein ist die geringe Anzahl von experimentell zugänglichen Optimierungsparametern (z.B. der Femtosekunden-Pump-Probe-Verzögerungszeit). Wir demonstrieren die experimentelle Realisierung eines Zugangs, der erstmals von Judson und Rabitz [1] vorgeschlagen wurde. Die Phase des elektrischen Feldes eines ultrakurzen Laserpulses wird direkt in einem Pulsformer [2] modifiziert. Die Ausbeute des zu optimierenden Produktes wird experimentell bestimmt und als Rückkopplung einem evolutionären Computeralgorithmus zugeführt. Der Algorithmus optimiert nun iterativ die Phase des elektrischen Feldes [3]. Die automatische Kontrolle chemischer Reaktionen wird am Beispiel der Photodissoziationsreaktion von CpFe(CO)₂Cl demonstriert [4]. Das Verhältnis der Photodissozationsprodukte CpFeCOCl⁺ und FeCl⁺ wurde sowohl minimiert als auch maximiert.

[1] R. S. Judson, H. Rabitz, Phys. Rev. Lett. 68, 1500 (1992).

[2] A. M. Weiner et al., IEEE J. QuantumElectron. 28, 908 (1992).

[3] T. Baumert et al., Appl. Phys. B 65, 779 (1997).

[4] A. Assion et al., Science 282, 919 (1998).