學術活動
光學
Effects of nuclear spin on quantum dynamics and symmetry: A case study for molecular boron rotors
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主講人: Joern Manz 院士,柏林自由大學,山西大學
地點: 物理樓中215會議室
時間: 2023年5月26日 (星期五) 14:30-17:00
主持 聯系人: 李铮(zheng.li@pku.edu.cn)
主講人簡介: Joern Manz院士是世界著名物理化學家,德國科學院院士,德國柏林自由大學終身教授。J. Manz院士是超快飛秒動力學研究領域的創始人之一,在分子的超快量子動力學演化與激光超控分子量子态等方面作出了一系列開創性的工作,先後應邀在100多次國際會議上作邀請報告。J. Manz教授于2009年當選德國科學院院士,2012年,美國權威學術雜志J. Phys. Chem.出版一期論文集紀念Manz院士對超快飛秒動力學的貢獻。J. Manz院士與國内相關院校開展了長期緊密的合作研究,自2013年1月起至今, J. Manz院士被聘為山西大學特聘教授,并于2014年入選山西省高校131領軍人才(第一梯隊),2018年入選首批“山西特聘專家”,2019年入選山西省百人計劃。

Boron rotors 11B2@11B9-, 11B3@11B10+, 11B4@11B11-, 11B6@11B13+, La-[11B2@11B18]-La consist of inner molecular “wheels” embedded in outer “bearings”. Weak interactions allow almost free rotations of the “wheels” in the pseudo-rotating “bearings”, from one global minimum (GM) structure to many other equivalent GMs. These large amplitude motions correspond to delocalized spatial eigenfunctions with equal populations of all GMs. Total eigenfunctions consist of products of the spatial eigenfunctions times nuclear spin functions. As a consequence, nuclear spins cause decisive quantum effects: (i) The local symmetry of the GMs is changed to global molecular symmetry. (ii) The molecular rotors can never be localized in a single GM. (iii) The rotors’ nuclear spins prohibit laser transitions between different nuclear spin isomers. (iv) As a consequence, lasers cannot induce rotations of the boron rotors. (v) Isotopic labelling causes quantum non-equidistribution. Quantum effects (i)-(v) cannot be described by means of classical molecular dynamics simulations.