ИСТИНА

В рамках проекта планируется создание иерархии структурно-динамических моделей неадиабатического описания энергетических, радиационных, безызлучательных, магнитных и электрических свойств электронно-возбужденных двухатомных систем, находящихся вблизи порога диссоциации, которые позволят предложить оптимальные схемы лазерного синтеза ультрахолодных ансамблей полярных молекул и контроля их пространственной и временной эволюцией. Разрабатываемые модели смогут: (1) описать всю совокупность наблюдаемых свойств таких перспективных систем, как гетероядерные димеры щелочных металлов, на экспериментальном уровне точности; (2) учесть в явном виде тонкие и сверхтонкие внутримолекулярные взаимодействия между всеми электронными состояниями, сходящимися к трем низшим диссоциационным пределам; (3) использовать минимальный набор варьируемых параметров, имеющих ясный физический смысл, а именно: адиабатические потенциалы изолированных состояний, матричные элементы неадиабатического связывания как функции межъядерного расстояния, а также электронные матричные элементы собственных дипольных моментов состояний и дипольных моментов электронных переходов. Для решения поставленных задач предлагается совместное использование квантово-химических расчетов высокого уровня и прецизионных экспериментальных данных, позволяющее получить, в рамках инвертированного метода связанных колебательных каналов, достоверные данные о кривых потенциальной энергии, параметрах тонкой и сверхтонкой структуры для низколежащих электронно-возбужденных состояний смешанных димеров щелочных металлов NaK, RbCs и KRb. Особое внимание будет уделено восстановлению отталкивательных ветвей межатомных потенциалов, лежащих выше порога диссоциации, на основании экспериментальных данных по измерению относительных интенсивностей в континуальных спектрах лазерно-индуцированной флуоресценции на квази-связанные и несвязанные колебательные уровни основного синглетного X1Sigma+ и триплетного a3Sigma+ состояний. В сочетании с оценками радиационных и предиссоциационных времен жизни возбужденных состояний, их магнитных и электрических свойств, а также коэффициентов ветвления в ниже лежащие электронно-колебательные состояния и интенсивностей индивидуальных ровибронных переходов, полученные структурно-динамические параметры позволят надежно предсказать оптимальные пути создания ультрахолодных ансамблей путем запрещенной по спину a3Sigma+ > X1Sigma+ (v=0;J=0) оптической конверсии и управления полярными димерами щелочных металлов в широком интервале энергии электронно-колебательного возбуждения.

1-ый этап В результате анализа спектров ЛИФ, соответствующих (4)1Σ+ → A1Σ+ ~ b3Π, A1Σ+ ~ b3Π →X1Σ+ и (1)3∆1 → b3Π0± ровибронным переходам молекулы KCs, получено около 3000 новых значений энергий уровней для взаимно возмущенных (за счет спин-орбитального взаимодействия) A1Σ+ и b3Π состояний. Это позволило существенно расширить энергетический диапазон исследованной области A-b комплекса: от начального vb=0 уровня до максимальной энергии комплекса - 13814 см-1. На базе нового массива экспериментальных данных, включающего 6431 значение энергий ровбронных уровней e- симметрии изотополога 39 K133Cs, выполнен неадиабатический анализ A-b комплекса. В результате получены прецизионные эмпирические (диабатические) потенциалы взаимодействующих A1Σ+ и b3Π0+ состояний в аналитической форме в виде дальнодействующего потенциала Морзе (MLR). В рамках предложенной модели, учитывающей как локальные взаимодействия между A1Σ+ и b3ΠΩ состояниями, так и регулярные взаимодействия с более далеко лежащими 3Σ+ и 1Π состояниями, 98.5% экспериментальных данных удалось воспроизвести с точностью 0.004 см-1. Масс-инвариантность полученных эмпирических параметров была подтверждена предсказанием ровибронных энергий для изотополога 41 K133Cs, которое согласуется с данными непосредственных измерений на экспериментальном уровне точности. Выполнено моделирование распределений интенсивностей в колебательной структуре прогрессий (4)1Σ+ → A1Σ+ ~ b3Π спектров ЛИФ. Совпадение полученных оценок с экспериментальными данными доказывает корректность и полноту выполненного анализа. Впервые в спектре ЛИФ молекулы KCs идентифицированы (1)3∆1 → b3Π0± переходы. Подтверждение их электронно-колебательного отнесения , требует прежде всего оценки возможности прямого лазерного Х1Σ+ → (1)3∆1 возбуждения, которое является формально дважды запрещенным для чистого «a» случая связи по Гунду. Однако, учитывая регулярное спин- орбитальное взаимодействие с близко лежащими (1-3)1Π состояниями, этот переход становится возможным, благодаря спин- разрешенным Х1Σ+ → (1-3)1Π переходам. Расчет соответствующих матричных элементов спин -орбитального взаимодействия (1)3∆1 ~ (1-3)1Π, а также спин-разрешенных дипольных моментов электронных переходов Х1Σ+ → (1-3)1Π и (1)3∆ → b3Π доказал достоверность данного предположения. Из анализа спектров (1)3∆1 → b3Π0± впервые получена информация об энергии низколежащих уровней отрицательнойb3Π0- - компоненты, позволившая провести прямой анализ эффекта Ω- удвоения в триплетном состоянии. 2-ой этап Выполнен прецизионный неадиабатический анализ спин-орбитального A-b комплекса сильно связанных электронных состояний молекулы RbCs, возмущенные уровни которого используются для лазерной конверсии слабосвязанных ультрахолодных молекул в устойчивое ровибронное состояние. В широкой области энергий электронно-колебательного возбуждения определены значения 8730 ровибронных термов с точностью не хуже 0.01 см-1. Проведенный в рамках четырех канальной схемы A-b0,1,2 неадиабатический анализ позволил воспроизвести 97% экспериментальных термов для обоих изотопологов с точностью 0.004 см-1. Достигнутая точность описания A~b комплекса позволила впервые использовать спектры ЛИФ для однозначного отождествления новых электронных состояний (5)^1Sigma+ и (3)^1Pi. Для димеров рубидия и цезия рассчитаны электронные матричные элементы спин-орбитального и углового связывания между электронными состояниями, сходящимися к первым трем диссоциационным пределам. На основе функций спин-орбитального взаимодействия оценены величины $\Omega$-расщепления $(1)^3\Sigma_{u/g}^+$ состояний. Функции углового связывания использованы для расчета величины $\Lambda$ удвоения $^1\Pi_{u/g}$ состояний и магнитных факторов $X^1\Sigma_g^+$ состояния. Выполнен неадиабатический анализ взаимодействующих A^1Sigma+ ~ b^3Pi электронных состояний молекулы NaK. Экспериментальные энергии 2758 ровибронных термов A~b комплекса удалось воспроизвести с точностью 0.02 см−1, которая лишь незначительно хуже экспериментальной. На основании полученных функций потенциальной энергии и спин-орбитального взаимодействия рассчитаны оптимальные переходы из нестабильных фешбаховских резонансных состояний трансляционно холодных молекул NaK в основное ровибронное состояние X(v=0;J=0). Предложен оригинальный метод прецизионного поиска фазового сдвига континуальных волновых функций, в основу которого положен метод интегрирования радиального уравнения на конечном отрезке методом полиномиальной коллокации.