ANNUAL REPORT 2011 - Instituto de Estructura de la Materia

También se ha concluido y publicado un trabajo sobre la banda 2 de la molécula de Etano sustituido con 13 C( 12 CH 3 - 13 CH 3 ) cuyo análisis se ha llevado a cabo en colaboración con el Profesor N. Moazzen Ahmahdi de laUniversidad de Calgary, y otro sobre la molécula de N 2 , para la que se hemos medido de forma muy precisa losensanchamientos por autocolisiones a diferentes temperaturas.En el Laboratorio de espectroscopía IR por diferencia de frecuencias ópticas, se ha desarrollado el método demedida precisa de frecuencias empleando una cavidad de transferencia y un láser de Ar + anclado a una transición delI 2 como referencia absoluta. La conclusión de este sistema está pendiente de la adquisición de un ondámetrocomercial con una exactitud de 10 MHz. Se han llevado a cabo determinaciones preliminares de las prestaciones delnuevo diseño del espectrómetro, obteniendo una relación S/R en trasmisión mejor que 1:2000. La exactitud en laescala de frecuencias en esta fase preliminar es del orden de 2x10 -4 cm -1 tomando como referencia las medidas másprecisas disponibles para el multiplete P(7) de la banda 3 del 12 CH 4 realizadas por espectroscopía de saturaciónreferenciada a un peine óptico de frecuencias.En este laboratorio también se ha comenzado la puesta a punto de un dispositivo experimental encaminado a realizarespectroscopía Raman estimulada con láseres continuos en el interior de un nuevo tipo de fibras ópticas, Hollowcore photnic crystal fiber (HCPCF). El mecanismo de guiado en este tipo de fibras (efecto de band-gap fotónico)hace posible diseñarlas con un núcleo hueco, susceptible de ser llenado con el gas de interés. El alto grado deconfinamiento de la luz y la mayor longitud de interacción en este medio, nos ha llevado a concebir una nuevaconfiguración experimental para realizar espectroscopía Raman de alta resolución sin láseres pulsados. Finalmente,se han observado las primeras señales Raman, con una resolución espectral mejor que 0.006 cm -1 y notable relaciónseñal/ruido, en la banda ν1 del CO2 a 100 kPa.FISICA MOLECULAR TEÓRICAControl Cuántico Molecular. Alineamiento y Orientación MolecularSe ha continuado el estudio del control del alineamiento y la orientación de un sistema de moléculas diatómicasdipolares en una red óptica, sometidas a una combinación de campo eléctrico estático y un tren de pulsos láserintenso no resonante. La interacción dipolar de largo alcance introduce propiedades macroscópicas radicalmentenuevas en un gas cuántico y el campo está en plena expansión a nivel teórico y experimental. El control de laorientación de los dipolos permite controlar estas propiedades.Una aplicación muy importante de estos sistemas es la Computación Cuántica. Hemos demostrado que la inclusiónde pulsos láser no resonantes permite un control muy detallado del entrelazamiento entre moléculas dipolares en unared óptica.En moléculas aisladas, se han estudiado los estados cíclicos para potenciales HCP (Half-Cycle Pulse). Estospotenciales intrínsecamente asimétricos permiten directamente la orientación de moléculas dipolares y sus estadoscíclicos pueden ser creados y controlados de forma adiabática mediante una evolución adecuada del campo decontrol.El control del grado de libertad de torsión en moléculas no rígidas es fundamental en áreas emergentes como laelectrónica molecular y la nanotecnología. Basándonos en cálculos rigurosos de los niveles de energía rotacióntorsión-Starkde moléculas no rígidas de tipo bifenil, hemos demostrado que, en contra de la creencia previa, losestados instantáneos de estas moléculas en interacción con un campo láser intenso están muy deslocalizados en lacoordenada torsional, incluso para los estados de menor energía. Así, hemos demostrado que el control del cambioen la planaridad de esta molécula es esencialmente imposible para temperaturas mayores que unos pocos Kelvin.Hemos continuado estudiado el estudio de la transferencia de energía en light-harvesting complexes (LHC)relacionados con la fotosíntesis y la importancia de la coherencia cuántica y aspectos no markovianos en el flujo deenergía. Se ha utilizado un modelo excitónico y se ha calculado el rendimiento de la transferencia de energía asícomo su dinámica temporal para el complejo Fenna-Matthews-Olson. Hemos empleado el modelo para interpretarespectros de eco en dos dimensiones para este complejo. Este trabajo se ha realizado en colaboración con el grupodel Dr. Tobias Kramer en la Universidad de Regensburg.Gases Cuánticos UltrafríosHemos estudiado la generación de momento en un sistema de átomos inicialmente en reposo en una red óptica,modulando la red mediante un potencial periódico en el espacio y en el tiempo y de promedio cero. La generaciónde una corriente asintótica a tiempo infinita requiere la ruptura simultánea de la simetría espacial y temporal.Nuestro trabajo ha demostrado que, incluso en presencia de simetría de inversión temporal, se puede conseguir una38