We demonstrate theoretically an efficient field-free orientation in LiH and LiCl driven by available terahertz few-cycle pulses (TFCPs). Exact results by numerically solving the time-dependent Schrödinger equation including the vibrational and rotational degrees of freedom are compared to the rigid-rotor approximation (RRA) as well as to the impulsive approximation (IA), and the effect of rotational-vibrational coupling on the both RRA and IA is examined in detail. We find that the current available TFCPs may overcome the technical limitation of terahertz half-cycle pulse for enhancing the field-free molecular orientation.
REFERENCES
1.
T. P.
Rakitzis
, A. J.
van den Brom
, and M. H. M.
Janssen
, Science
303
, 1852
(2004
).2.
H.
Ohmura
, N.
Saito
, and M.
Tachiya
, Phys. Rev. Lett.
96
, 173001
(2006
).3.
M. G.
Reuter
, M.
Sukharev
, and T.
Seideman
, Phys. Rev. Lett.
101
, 208303
(2008
).4.
H.
Hou
, S. J.
Gulding
, C. T.
Rettner
, A. M.
Wodtke
, and D. J.
Auerbach
, Science
277
, 80
(1997
).5.
E. A.
Shapiro
, M.
Spanner
, and M. Y.
Ivanov
, Phys. Rev. Lett.
91
, 237901
(2003
).6.
R.
Velotta
, N.
Hay
, M. B.
Mason
, M.
Castillejo
, and J. P.
Marangos
, Phys. Rev. Lett.
87
, 183901
(2001
).7.
T.
Kanai
, S.
Minemoto
, and H.
Sakai
, Nature (London)
435
, 470
(2005
).8.
R.
Torres
, N.
Kajumba
, J. G.
Underwood
, J. S.
Robinson
, S.
Baker
, J. W. G.
Tisch
, R.
de Nalda
, W. A.
Bryan
, R.
Velotta
, C.
Altucci
, I. C. E.
Turcu
, and J. P.
Marangos
, Phys. Rev. Lett.
98
, 203007
(2007
).9.
T.
Seideman
and E.
Hamilton
, Adv. At., Mol., Opt. Phys.
52
, 289
(2005
).10.
S. -K.
Son
and S. -I.
Chu
, Phys. Rev. A
80
, 011403
(2009
).11.
C. -C.
Shu
, K. -J.
Yuan
, W. -H.
Hu
, and S. -L.
Cong
, Opt. Lett.
34
, 3190
(2009
).12.
L.
Cai
, J.
Marango
, and B.
Friedrich
, Phys. Rev. Lett.
86
, 775
(2001
).13.
S.
Guérin
, L. P.
Yatsenko
, H. R.
Jauslin
, O.
Faucher
, and B.
Lavorel
, Phys. Rev. Lett.
88
, 233601
(2002
).14.
D. V.
Zhdanov
and V. N.
Zadkov
, Phys. Rev. A
77
, 011401
(2008
).15.
R.
Tehini
and D.
Sugny
, Phys. Rev. A
77
, 023407
(2008
).16.
M.
Muramatsu
, M.
Hita
, S.
Minemoto
, and H.
Sakai
, Phys. Rev. A
79
, 011403
(2009
).17.
J.
Salomon
, C. M.
Dion
, and G.
Turinici
, J. Chem. Phys.
123
, 144310
(2005
).18.
R.
Baumfalk
, N. H.
Nahler
, and U.
Buck
, J. Chem. Phys.
114
, 4755
(2001
).19.
B.
Friedrich
, N. H.
Nahler
, and U.
Buck
, J. Mod. Opt.
50
, 2677
(2003
).20.
H.
Sakai
, S.
Minemoto
, H.
Nanjo
, H.
Tanji
, and T.
Suzuki
, Phys. Rev. Lett.
90
, 083001
(2003
).21.
A.
Goban
, S.
Minemoto
, and H.
Sakai
, Phys. Rev. Lett.
101
, 013001
(2008
).22.
L.
Holmegaard
, J. H.
Nielsen
, I.
Nevo
, H.
Stapelfeldt
, F.
Filsinger
, J.
Küpper
, and G.
Meijer
, Phys. Rev. Lett.
102
, 023001
(2009
).23.
O.
Ghafur
, A.
Rouzée1
, A.
Gijsbertsen
, W. K.
Siu
, S.
Stolte
, and M. J. J.
Vrakking
, Nat. Phys.
5
, 289
(2009
).24.
K.
Oda
, M.
Hita
, S.
Minemoto
, and H.
Sakai
, Phys. Rev. Lett.
104
, 213901
(2010
).25.
S.
De
, I.
Znakovskaya
, D.
Ray
, F.
Anis
, N. G.
Johnson
, I. A.
Bocharova
, M.
Magrakvelidze
, B. D.
Esry
, C. L.
Cocke
, I. V.
Litvinyuk
, and M. F.
Kling
, Phys. Rev. Lett.
103
, 153002
(2009
).26.
M. J. J.
Vrakking
and S.
Stolte
, Chem. Phys. Lett.
271
, 209
(1997
).27.
T.
Kanai
and H.
Sakai
, J. Chem. Phys.
115
, 5492
(2001
).28.
J.
Wu
and H. -P.
Zeng
, Phys. Rev. A
81
, 053401
(2010
).29.
M.
Machholm
and N. E.
Henriksen
, Phys. Rev. Lett.
87
, 193001
(2001
).30.
C. M.
Dion
, A.
Keller
, and O.
Atabek
, Eur. Phys. J. D
14
, 249
(2001
).31.
C. -C.
Shu
, K. -J.
Yuan
, W. -H.
Hu
, and S. -L
Cong
, Phys. Rev. A
80
, 011401
(2009
).32.
A.
Sell
, A.
Leitenstorfer
, and R.
Huber
, Opt. Lett.
33
, 2767
(2008
).33.
M.
Born
and R.
Oppenheimer
, Ann. Phys.
389
, 457
(1927
).34.
X. -L.
Huang
and X. -X.
Yi
, Phys. Rev. A
80
, 032108
(2009
).35.
R.
González-Férez
and P.
Schmelcher
, Phys. Rev. A
71
, 033416
(2005
).36.
R.
González-Férez
and P.
Schmelcher
, New J. Phys.
11
, 055013
(2009
).37.
D.
Sugny
, A.
Keller
, O.
Atabek
, D.
Daems
, S.
Guérin
, and H. R.
Jauslin
, Phys. Rev. A
69
, 043407
(2004
).38.
A.
Matos-Abiague
and J.
Berakdar
, Phys. Rev. A
68
, 063411
(2003
).39.
I. S.
Averbukh
and R.
Arvieu
, Phys. Rev. Lett.
87
, 163601
(2001
).40.
N. E.
Henriksen
, Chem. Phys. Lett.
312
, 196
(1999
).41.
C. -C.
Shu
, J.
Yu
, K. -J.
Yuan
, W. -H.
Hu
, J.
Yang
, and S. -L.
Cong
, Phys. Rev. A
79
, 023418
(2009
).42.
H.
Partridge
and S. R.
Langhoff
, J. Chem. Phys.
74
, 2361
(1981
).43.
P. F.
Weck
, K.
Kirby
, and P. C.
Stancil
, J. Chem. Phys.
120
, 4216
(2004
).44.
H.
Harde
and D.
Grischkowsky
, J. Opt. Soc. Am. B
8
, 1642
(1991
).45.
T.
Seideman
, Phys. Rev. Lett.
83
, 4971
(1999
).46.
H.
Stapelfeldt
and T.
Seideman
, Rev. Mod. Phys.
75
, 543
(2003
).47.
D.
Daems
, S.
Guérin
, D.
Sugny
, and H. R.
Jauslin
, Phys. Rev. Lett.
94
, 153003
(2005
).48.
W.
Yang
, X.
Song
, S.
Gong
, Y.
Cheng
, and Z.
Xu
, Phys. Rev. Lett.
99
, 133602
(2007
).49.
W.
Yang
, X.
Song
, C.
Zhang
, and Z.
Xu
, J. Phys. B
42
, 175601
(2009
).50.
C. -C.
Shu
, K. -J.
Yuan
, W. -H.
Hu
, J.
Yang
, and S. -L.
Cong
, Phys. Rev. A
78
, 055401
(2008
).51.
W. -H.
Hu
, C. -C.
Shu
, Y. -C.
Han
, K. -J.
Yuan
, and S. -L.
Cong
, Chem. Phys. Lett.
474
, 222
(2009
).52.
D.
Sugny
, A.
Keller
, O.
Atabek
, D.
Daems
, C. M.
Dion
, S.
Guérin
, and H. R.
Jauslin
, Phys. Rev. A
69
, 033402
(2004
).53.
C. -Y.
Wu
, G. -P.
Zeng
, Y. -N.
Gao
, N.
Xu
, L. -Y.
Peng
, H. -B.
Jiang
, and Q. -H.
Gong
, J. Chem. Phys.
130
, 231102
(2009
).54.
H.
Hasegawa
and Y.
Ohshima
, Phys. Rev. Lett.
101
, 053002
(2008
).55.
A. S.
Meijer
, Y.
Zhang
, D. H.
Parker
, W. J.
van der Zande
, A.
Gijsbertsen
, and M. J. J.
Vrakking
, Phys. Rev. A
76
, 023411
(2007
).56.
H.
Hasegawa
and Y.
Ohshima
, Phys. Rev. A
74
, 061401
(2006
).57.
S.
Bickman
, P.
Hamilton
, Y.
Jiang
, and D.
DeMille
, Phys. Rev. A
80
, 023418
(2009
).58.
I.
Barth
, L.
Serrano-Andrés
, and T.
Seideman
, J. Chem. Phys.
130
, 109901
(2009
).59.
I.
Barth
, J.
Manz
, and L.
Serrano-Andrés
, Chem. Phys.
347
, 263
(2008
).60.
Y-H.
Chen
, S.
Varma
, A.
York
, and H. M.
Milchberg
, Opt. Express
15
, 11341
(2007
).© 2010 American Institute of Physics.
2010
American Institute of Physics
You do not currently have access to this content.
