We propose a coherent, strong-field approach to control the torsional modes of biphenyl derivatives, and develop a numerical scheme to simulate the torsional dynamics. By choice of the field parameters, the method can be applied either to drive the torsion angle to an arbitrary configuration or to induce free internal rotation. Transient absorption spectroscopy is suggested as a probe of torsional control and the usefulness of this approach is numerically explored. Several consequences of our ability to manipulate molecular torsional motions are considered. These include a method for the inversion of molecular chirality and an ultrafast chiral switch.
REFERENCES
1.
T.
Seideman
and E.
Hamilton
, Adv. At., Mol., Opt. Phys.
52
, 289
(2005
).2.
H.
Stapelfeldt
and T.
Seideman
, Rev. Mod. Phys.
75
, 543
(2003
).3.
M.
Ivanov
, D.
Matusek
, and J.
Wright
, Phys. Rev. A
54
, 5159
(1996
).4.
T.
Seideman
, Phys. Rev. A
56
, R17
(1997
).5.
T.
Seideman
, J. Chem. Phys.
106
, 2881
(1997
).6.
T.
Seideman
, J. Chem. Phys.
107
, 10420
(1997
).7.
H.
Stapelfeldt
, H.
Sakai
, E.
Constant
, and P. B.
Corkum
, Phys. Rev. Lett.
79
, 2787
(1997
).8.
G. B.
Partridge
, J. C.
Jaskula
, M.
Bonneau
, D.
Boiron
, and C. I.
Westbrook
, Phys. Rev. A
81
, 053631
(2010
).9.
B.
Friedrich
and D.
Herschbach
, J. Phys. Chem. A
103
, 10280
(1999
).10.
T.
Seideman
, Phys. Rev. Lett.
83
, 4971
(1999
).11.
T.
Seideman
, J. Chem. Phys.
103
, 7887
(1995
).12.
J.
Ortigoso
, M.
Rodriguez
, M.
Gupta
, and B.
Friedrich
, J. Chem. Phys.
110
, 3870
(1999
).13.
S.
Ramakrishna
and T.
Seideman
, Phys. Rev. Lett.
95
, 113001
(2005
).14.
T.
Vieillard
, F.
Chaussard
, D.
Sugny
, B.
Lavorel
, and O.
Faucher
, J. Raman Spectrosc.
39
, 694
(2008
).15.
J. J.
Larsen
, K.
Hald
, N.
Bjerre
, H.
Stapelfeldt
, and T.
Seideman
, Phys. Rev. Lett.
85
, 2470
(2000
).16.
J. G.
Underwood
, B. J.
Sussman
, and A.
Stolow
, Phys. Rev. Lett.
94
, 143002
(2005
).17.
K. F.
Lee
, D. M.
Villeneuve
, P. B.
Corkum
, A.
Stolow
, and J. G.
Underwood
, Phys. Rev. Lett.
97
, 173001
(2006
).18.
S. S.
Viftrup
, V.
Kumarappan
, S.
Trippel
, H.
Stapelfeldt
, E.
Hamilton
, and T.
Seideman
, Phys. Rev. Lett.
99
, 143602
(2007
).19.
A.
Rouzee
, S.
Guerin
, O.
Faucher
, and B.
Lavorel
, Phys. Rev. A
77
, 041404
(2008
).20.
M.
Artamonov
and T.
Seideman
, Phys. Rev. A
82
, 023413
(2010
).21.
S.
Ramakrishna
and T.
Seideman
, Phys. Rev. Lett.
99
, 103001
(2007
).22.
S.
Belz
, T.
Grohmann
, and M.
Leibscher
, J. Chem. Phys.
131
, 034305
(2009
).23.
T.
Klamroth
and D.
Kroener
, J. Chem. Phys.
129
, 234701
(2008
).24.
C. B.
Madsen
, L. B.
Madsen
, S. S.
Viftrup
, M. P.
Johansson
, T. B.
Poulsen
, L.
Holmegaard
, V.
Kumarappan
, K. A.
Jorgensen
, and H.
Stapelfeldt
, Phys. Rev. Lett.
102
, 073007
(2009
).25.
D.
Kroener
, B.
Klaumuenzer
, and T.
Klamroth
, J. Phys. Chem. A
112
, 9924
(2008
).26.
M.
Barbatti
, S.
Belz
, M.
Leibscher
, H.
Lischka
, and J.
Manz
, Chem. Phys.
350
, 145
(2008
).27.
D.
Kroener
and B.
Klaumuenzer
, Chem. Phys.
338
, 268
(2007
).28.
D.
Kroener
and B.
Klaumuenzer
, Phys. Chem. Chem. Phys.
9
, 5009
(2007
).29.
F.
Grossmann
, L.
Feng
, G.
Schmidt
, T.
Kunert
, and R.
Schmidt
, Europhys. Lett.
60
, 201
(2002
).30.
A.
Benniston
, A.
Harriman
, P.
Li
, P.
Patel
, and C.
Sams
, Phys. Chem. Chem. Phys.
7
, 3677
(2005
).31.
H. S.
Im
and E. R.
Bernstein
, J. Chem. Phys.
88
, 7337
(1988
).32.
W. J. D.
Beenken
and H.
Lischka
, J. Chem. Phys.
123
, 144311
(2005
).33.
I.
Barth
, L.
Serrano-Andres
, and T.
Seideman
, J. Chem. Phys.
129
, 164303
(2008
).34.
Y.
Shao
, L.
Fusti-Molnar
, Y.
Jung
, J.
Kussmann
, C.
Ochsenfeld
, S. T.
Brown
, A. T. B.
Gilbert
, L. V.
Slipchenko
, S. V.
Levchenko
, D. P.
O’Neill
, R. A.
Distasio
Jr., R. C.
Lochan
, T.
Wang
, G. J. O.
Beran
, N. A.
Besley
, J. M.
Herbert
, C. Y.
Lin
, T.
Van Voorhis
, S. H.
Chien
, A.
Sodt
, R. P.
Steele
, V. A.
Rassolov
, P. E.
Maslen
, P. P.
Korambath
, R. D.
Adamson
, B.
Austin
, J.
Baker
, E. F. C.
Byrd
, H.
Dachsel
, R. J.
Doerksen
, A.
Dreuw
, B. D.
Dunietz
, A. D.
Dutoi
, T. R.
Furlani
, S. R.
Gwaltney
, A.
Heyden
, S.
Hirata
, C.-P.
Hsu
, G.
Kedziora
, R. Z.
Khalliulin
, P.
Klunzinger
, A. M.
Lee
, M. S.
Lee
, W.
Liang
, I.
Lotan
, N.
Nair
, B.
Peters
, E. I.
Proynov
, P. A.
Pieniazek
, Y. M.
Rhee
, J.
Ritchie
, E.
Rosta
, C. D.
Sherrill
, A. C.
Simmonett
, J. E.
Subotnik
, H. L.
Woodcock
III, W.
Zhang
, A. T.
Bell
, A. K.
Chakraborty
, D. M.
Chipman
, F. J.
Keil
, A.
Warshel
, W. J.
Hehre
, H. F.
Schaefer
III, J.
Kong
, A. I.
Krylov
, P. M. W.
Gill
, and M.
Head-Gordon
, Phys. Chem. Chem. Phys.
8
, 3172
(2006
).35.
J. J.
Stamnes
and B.
Spjelkavik
, Pure. Appl. Opt.
4
, 251
(1995
).36.
L. F.
Roncaratti
and V.
Aquilanti
, Int. J. Quantum Chem.
110
, 716
(2010
).37.
A. C. P.
Bitencourt
, M.
Ragni
, G. S.
Maciel
, V.
Aquilanti
, and F. V.
Prudente
, J. Chem. Phys.
129
, 154316
(2008
).38.
V.
Aquilanti
, M.
Ragni
, A. C. P.
Bitencourt
, G. S.
Maciel
, and F. V.
Prudente
, J. Phys. Chem. A
113
, 3804
(2009
).39.
40.
As implemented in Orca and accessed through
B.
Tejerina
, “Uv/vis spectra simulator
” (2008
) on http://www.nanoHUB.org.41.
M. G.
Reuter
, M.
Sukharev
, and T.
Seideman
, Phys. Rev. Lett.
101
, 208303
(2008
).© 2011 American Institute of Physics.
2011
American Institute of Physics
You do not currently have access to this content.
