This paper describes an experimental technique for studying neutral metal complexes using infrared + vacuum ultraviolet (IR+VUV) two-color ionization spectroscopy based on a tunable VUV free-electron laser (VUV-FEL). The preliminary IR spectroscopy results of mass-selected nickel tetracarbonyl are reported in this work. The results demonstrate that the tunable VUV-FEL light allows the selective ionization of a given neutral cluster free of confinement along with the recording of well-resolved IR spectra. As the ionization energies of many neutral clusters are accessible by a broadly tunable VUV-FEL (50–150 nm) and near-threshold ionization can be readily achieved, the proposed experimental method offers unique possibilities for the size-specific study of a wide variety of confinement-free neutral clusters.
REFERENCES
1.
M. F.
Zhou
, L.
Andrews
, and C. W.
Bauschlicher
, Chem. Rev.
101
, 1931
–1961
(2001
).2.
D. K.
Bohme
and H.
Schwarz
, Angew. Chem., Int. Ed.
44
, 2336
–2354
(2005
).3.
Z.
Luo
, A. W.
Castleman
, Jr., and S. N.
Khanna
, Chem. Rev.
116
, 14456
–14492
(2016
).4.
H. J.
Freund
, G.
Meijer
, M.
Scheffler
, R.
Schlogl
, and M.
Wolf
, Angew. Chem., Int. Ed.
50
, 10064
–10094
(2011
).5.
S. M.
Lang
and T. M.
Bernhardt
, Phys. Chem. Chem. Phys.
14
, 9255
–9269
(2012
).6.
H.
Schwarz
, Angew. Chem., Int. Ed.
54
, 10090
–10100
(2015
).7.
E.
Whittle
, D. A.
Dows
, and G. C.
Pimentel
, J. Chem. Phys.
22
, 1943
(1954
).8.
J. P.
Toennies
and A. F.
Vilesov
, Angew. Chem., Int. Ed.
43
, 2622
–2648
(2004
).9.
M. Y.
Choi
, G. E.
Douberly
, T. M.
Falconer
, W. K.
Lewis
, C. M.
Lindsay
, J. M.
Merritt
, P. L.
Stiles
, and R. E.
Miller
, Int. Rev. Phys. Chem.
25
, 15
–75
(2006
).10.
A.
Fielicke
, A.
Kirilyuk
, C.
Ratsch
, J.
Behler
, M.
Scheffler
, G.
von Helden
, and G.
Meijer
, Phys. Rev. Lett.
93
, 023401
(2004
).11.
R. H.
Page
, Y. R.
Shen
, and Y. T.
Lee
, J. Chem. Phys.
88
, 4621
–4636
(1988
).12.
A. J.
Gotch
and T. S.
Zwier
, J. Chem. Phys.
96
, 3388
–3401
(1992
).13.
C.
Riehn
, C.
Lahmann
, B.
Wassermann
, and B.
Brutschy
, Chem. Phys. Lett.
197
, 443
–450
(1992
).14.
T.
Omi
, H.
Shitomi
, N.
Sekiya
, K.
Takazawa
, and M.
Fujii
, Chem. Phys. Lett.
252
, 287
–293
(1996
).15.
A.
Fielicke
, G.
von Helden
, and G.
Meijer
, Eur. Phys. J. D
34
, 83
–88
(2005
).16.
H.
Zhang
, H.
Wu
, Y.
Jia
, L.
Geng
, Z.
Luo
, H.
Fu
, and J.
Yao
, Rev. Sci. Instrum.
90
, 073101
(2019
).17.
H. K.
Woo
, P.
Wang
, K. C.
Lau
, X.
Xing
, C.
Chang
, and C. Y.
Ng
, J. Chem. Phys.
119
, 9333
–9336
(2003
).18.
H. B.
Fu
, Y. J.
Hu
, and E. R.
Bernstein
, J. Chem. Phys.
124
, 024302
(2006
).19.
Y.
Matsuda
, K.
Ohta
, N.
Mikami
, and A.
Fujii
, Chem. Phys. Lett.
471
, 50
–53
(2009
).20.
A.
Fielicke
, J. T.
Lyon
, M.
Haertelt
, G.
Meijer
, P.
Claes
, J.
de Haeck
, and P.
Lievens
, J. Chem. Phys.
131
, 171105
(2009
).21.
C.
Romanescu
, D. J.
Harding
, A.
Fielicke
, and L.-S.
Wang
, J. Chem. Phys.
137
, 014317
(2012
).22.
D.
Normile
, Science
355
, 235
(2017
).23.
A.
Fielicke
, P.
Gruene
, G.
Meijer
, and D. M.
Rayner
, Surf. Sci.
603
, 1427
–1433
(2009
).24.
L.
Mond
, C.
Langer
, and F.
Quincke
, J. Chem. Soc.
57
, 749
–753
(1890
).25.
L. H.
Jones
, R. S.
McDowell
, and M.
Goldblatt
, J. Chem. Phys.
48
, 2663
–2670
(1968
).26.
R. L.
Dekock
, Inorg. Chem.
10
, 1205
–1211
(1971
).27.
E. P.
Kundig
, D.
McIntosh
, M.
Moskovits
, and G. A.
Ozin
, J. Am. Chem. Soc.
95
, 7234
–7241
(1973
).28.
M. F.
Zhou
and L.
Andrews
, J. Am. Chem. Soc.
120
, 11499
–11503
(1998
).29.
B. Y.
Liang
, M. F.
Zhou
, and L.
Andrews
, J. Phys. Chem. A
104
, 3905
–3914
(2000
).30.
I. A.
Howard
, G. W.
Pratt
, K. H.
Johnson
, and G.
Dresselhaus
, J. Chem. Phys.
74
, 3415
–3419
(1981
).31.
M. R. A.
Blomberg
, P. E. M.
Siegbahn
, T. J.
Lee
, A. P.
Rendell
, and J. E.
Rice
, J. Chem. Phys.
95
, 5898
–5905
(1991
).32.
J.
Li
, G.
Schreckenbach
, and T.
Ziegler
, J. Am. Chem. Soc.
117
, 486
–494
(1995
).33.
T. G.
Dietz
, M. A.
Duncan
, D. E.
Powers
, and R. E.
Smalley
, J. Chem. Phys.
74
, 6511
–6512
(1981
).34.
L. S.
Wang
, H. S.
Cheng
, and J. W.
Fan
, J. Chem. Phys.
102
, 9480
–9493
(1995
).35.
M. A.
Duncan
, Rev. Sci. Instrum.
83
, 041101
(2012
).36.
H.
Wang
, Y.
Yu
, Y.
Chang
, S.
Su
, S.
Yu
, Q.
Li
, K.
Tao
, H.
Ding
, J.
Yang
, G.
Wang
, L.
Che
, Z.
He
, Z.
Chen
, X.
Wang
, W.
Zhang
, D.
Dai
, G.
Wu
, K.
Yuan
, and X.
Yang
, J. Chem. Phys.
148
, 124301
(2018
).37.
L. H.
Yu
, M.
Babzien
, I.
Ben-Zvi
, L. F.
DiMauro
, A.
Doyuran
, W.
Graves
, E.
Johnson
, S.
Krinsky
, R.
Malone
, I.
Pogorelsky
, J.
Skaritka
, G.
Rakowsky
, L.
Solomon
, X. J.
Wang
, M.
Woodle
, V.
Yakimenko
, S. G.
Biedron
, J. N.
Galayda
, E.
Gluskin
, J.
Jagger
, V.
Sajaev
, and I.
Vasserman
, Science
289
, 932
–934
(2000
).38.
W. R.
Bosenberg
and D. R.
Guyer
, J. Opt. Soc. Am. B
10
, 1716
–1722
(1993
).39.
G.
Distefano
, J. Res. Natl. Bur. Stand., Sect. A
74A
, 233
–239
(1970
).40.
41.
R. E.
Winters
and R. W.
Kiser
, Inorg. Chem.
3
, 699
–702
(1964
).42.
D. R.
Bidinosti
and N. S.
McIntyre
, Can. J. Chem.
45
, 641
–648
(1967
).43.
D. R.
Lloyd
and E. W.
Schlag
, Inorg. Chem.
8
, 2544
–2555
(1969
).44.
S. M.
Schildcrout
, G. A.
Pressley
, and F. E.
Stafford
, J. Am. Chem. Soc.
89
, 1617
–1620
(1967
).45.
M. J.
Frisch
, G. W.
Trucks
, H. B.
Schlegel
, G. E.
Scuseria
, M. A.
Robb
, J. R.
Cheeseman
, G.
Scalmani
, V.
Barone
, B.
Mennucci
, G. A.
Petersson
, H.
Nakatsuji
, M.
Caricato
, X.
Li
, H. P.
Hratchian
, A. F.
Izmaylov
, J.
Bloino
, G.
Zheng
, J. L.
Sonnenberg
, M.
Hada
, M.
Ehara
, K.
Toyota
, R.
Fukuda
, J.
Hasegawa
, M.
Ishida
, T.
Nakajima
, Y.
Honda
, O.
Kitao
, H.
Nakai
, T.
Vreven
, J. A.
Montgomery
, J. E.
Peralta
, F.
Ogliaro
, M.
Bearpark
, J. J.
Heyd
, E.
Brothers
, K. N.
Kudin
, V. N.
Staroverov
, R.
Kobayashi
, J.
Normand
, K.
Raghavachari
, A.
Rendell
, J. C.
Burant
, S. S.
Iyengar
, J.
Tomasi
, M.
Cossi
, N.
Rega
, J. M.
Millam
, M.
Klene
, J. E.
Knox
, J. B.
Cross
, V.
Bakken
, C.
Adamo
, J.
Jaramillo
, R.
Gomperts
, R. E.
Stratmann
, O.
Yazyev
, A. J.
Austin
, R.
Cammi
, C.
Pomelli
, J. W.
Ochterski
, R. L.
Martin
, K.
Morokuma
, V. G.
Zakrzewski
, G. A.
Voth
, P.
Salvador
, J. J.
Dannenberg
, S.
Dapprich
, A. D.
Daniels
, Farkas
, J. B.
Foresman
, J. V.
Ortiz
, J.
Cioslowski
, and D. J.
Fox
, Gaussian 09, Revision A.02 (2009
).© 2020 Author(s).
2020
Author(s)
You do not currently have access to this content.
