Six-wave mixing spectroscopy: Resonant coherent hyper-Raman scattering

Journal of Chemical Physics

Volumn 108, Issue 10, 1998, Pages 4013-4020

  Yang, Mino ^a   Kim, Joohyun ^a   Jung, Younjoon ^a   Cho, Minhaeng ^a  

^a Korea University   (South Korea)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

EID: 0008442171     PISSN: 00219606     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1063/1.475841     Document Type: Article

References (64)

1. G. R. Fleming and M. Cho, Annu. Rev. Phys. Chem. 47, 109 (1996).
2. S. Mukamel, Principles of Nonlinear Optical Spectroscopy (Oxford, New York, 1995).
3. N. Bloembergen, Nonlinear Optics (Benjamin, New York, 1965).
4. Y. R. Shen, The Principles of Nonlinear Optics (Wiley, New York, 1984).
5. M. Cho and G. R. Fleming, J. Phys. Chem. 98, 3478 (1994).
6. L. Allen and J. H. Eberly, Optical Resonance and Two-Level Atoms (Wiley, New York, 1975).
7. T. Joo, Y. Jia, and G. R. Fleming, J. Chem. Phys. 102, 4063 (1995).
8. Y. Tanimura and S. Mukamel, J. Chem. Phys. 99, 9496 (1993); K. Okumura and Y. Tanimura, ibid. 106, 1687 (1997).
9. Y. Tanimura and S. Mukamel, J. Chem. Phys. 99, 9496 (1993); K. Okumura and Y. Tanimura, ibid. 106, 1687 (1997).
10. D. McMorrow, W. T. Lotshaw, and G. A. Kenney-Wallace, IEEE J. Quantum Electron. QE-24, 443 (1988); T. Hattori and T. Kobayashi, J. Chem. Phys. 94, 3332 (1991); D. McMorrow and W. T. Lotshaw, J. Phys. Chem. 95, 10395 (1991); M. Cho, M. Du, N. F. Scherer, and G. R. Fleming, J. Chem. Phys. 99, 2410 (1993); S. Palese, J. T. Buontempo, L. Schilling, W. T. Lotshaw, Y. Tanimura, S. Mukamel, and R. J. D. Miller, J. Phys. Chem. 98, 12466 (1994); Y. J. Chang and E. W. Castner, Jr., J. Chem. Phys. 99, 113, 7289 (1993); H. P. Duel, P. Cong, and J. D. Simon, J. Phys. Chem. 98, 12600 (1994).
11. D. McMorrow, W. T. Lotshaw, and G. A. Kenney-Wallace, IEEE J. Quantum Electron. QE-24, 443 (1988); T. Hattori and T. Kobayashi, J. Chem. Phys. 94, 3332 (1991); D. McMorrow and W. T. Lotshaw, J. Phys. Chem. 95, 10395 (1991); M. Cho, M. Du, N. F. Scherer, and G. R. Fleming, J. Chem. Phys. 99, 2410 (1993); S. Palese, J. T. Buontempo, L. Schilling, W. T. Lotshaw, Y. Tanimura, S. Mukamel, and R. J. D. Miller, J. Phys. Chem. 98, 12466 (1994); Y. J. Chang and E. W. Castner, Jr., J. Chem. Phys. 99, 113, 7289 (1993); H. P. Duel, P. Cong, and J. D. Simon, J. Phys. Chem. 98, 12600 (1994).
12. D. McMorrow, W. T. Lotshaw, and G. A. Kenney-Wallace, IEEE J. Quantum Electron. QE-24, 443 (1988); T. Hattori and T. Kobayashi, J. Chem. Phys. 94, 3332 (1991); D. McMorrow and W. T. Lotshaw, J. Phys. Chem. 95, 10395 (1991); M. Cho, M. Du, N. F. Scherer, and G. R. Fleming, J. Chem. Phys. 99, 2410 (1993); S. Palese, J. T. Buontempo, L. Schilling, W. T. Lotshaw, Y. Tanimura, S. Mukamel, and R. J. D. Miller, J. Phys. Chem. 98, 12466 (1994); Y. J. Chang and E. W. Castner, Jr., J. Chem. Phys. 99, 113, 7289 (1993); H. P. Duel, P. Cong, and J. D. Simon, J. Phys. Chem. 98, 12600 (1994).
13. D. McMorrow, W. T. Lotshaw, and G. A. Kenney-Wallace, IEEE J. Quantum Electron. QE-24, 443 (1988); T. Hattori and T. Kobayashi, J. Chem. Phys. 94, 3332 (1991); D. McMorrow and W. T. Lotshaw, J. Phys. Chem. 95, 10395 (1991); M. Cho, M. Du, N. F. Scherer, and G. R. Fleming, J. Chem. Phys. 99, 2410 (1993); S. Palese, J. T. Buontempo, L. Schilling, W. T. Lotshaw, Y. Tanimura, S. Mukamel, and R. J. D. Miller, J. Phys. Chem. 98, 12466 (1994); Y. J. Chang and E. W. Castner, Jr., J. Chem. Phys. 99, 113, 7289 (1993); H. P. Duel, P. Cong, and J. D. Simon, J. Phys. Chem. 98, 12600 (1994).
14. D. McMorrow, W. T. Lotshaw, and G. A. Kenney-Wallace, IEEE J. Quantum Electron. QE-24, 443 (1988); T. Hattori and T. Kobayashi, J. Chem. Phys. 94, 3332 (1991); D. McMorrow and W. T. Lotshaw, J. Phys. Chem. 95, 10395 (1991); M. Cho, M. Du, N. F. Scherer, and G. R. Fleming, J. Chem. Phys. 99, 2410 (1993); S. Palese, J. T. Buontempo, L. Schilling, W. T. Lotshaw, Y. Tanimura, S. Mukamel, and R. J. D. Miller, J. Phys. Chem. 98, 12466 (1994); Y. J. Chang and E. W. Castner, Jr., J. Chem. Phys. 99, 113, 7289 (1993); H. P. Duel, P. Cong, and J. D. Simon, J. Phys. Chem. 98, 12600 (1994).
15. D. McMorrow, W. T. Lotshaw, and G. A. Kenney-Wallace, IEEE J. Quantum Electron. QE-24, 443 (1988); T. Hattori and T. Kobayashi, J. Chem. Phys. 94, 3332 (1991); D. McMorrow and W. T. Lotshaw, J. Phys. Chem. 95, 10395 (1991); M. Cho, M. Du, N. F. Scherer, and G. R. Fleming, J. Chem. Phys. 99, 2410 (1993); S. Palese, J. T. Buontempo, L. Schilling, W. T. Lotshaw, Y. Tanimura, S. Mukamel, and R. J. D. Miller, J. Phys. Chem. 98, 12466 (1994); Y. J. Chang and E. W. Castner, Jr., J. Chem. Phys. 99, 113, 7289 (1993); H. P. Duel, P. Cong, and J. D. Simon, J. Phys. Chem. 98, 12600 (1994).
16. D. McMorrow, W. T. Lotshaw, and G. A. Kenney-Wallace, IEEE J. Quantum Electron. QE-24, 443 (1988); T. Hattori and T. Kobayashi, J. Chem. Phys. 94, 3332 (1991); D. McMorrow and W. T. Lotshaw, J. Phys. Chem. 95, 10395 (1991); M. Cho, M. Du, N. F. Scherer, and G. R. Fleming, J. Chem. Phys. 99, 2410 (1993); S. Palese, J. T. Buontempo, L. Schilling, W. T. Lotshaw, Y. Tanimura, S. Mukamel, and R. J. D. Miller, J. Phys. Chem. 98, 12466 (1994); Y. J. Chang and E. W. Castner, Jr., J. Chem. Phys. 99, 113, 7289 (1993); H. P. Duel, P. Cong, and J. D. Simon, J. Phys. Chem. 98, 12600 (1994).
17. S. Ruhman, A. G. Joly, and K. A. Nelson, J. Chem. Phys. 86, 6563 (1987); S. Ruhman, A. G. Joly, and K. A. Nelson, IEEE J. Quantum Electron. QE-24, 460 (1988); Y. X. Yan and K. A. Nelson, J. Chem. Phys. 87, 6240, 6257 (1987); P. Vohringer and N. S. Scherer, J. Phys. Chem. 99, 2684 (1995); Y. J. Chang, P. Cong, and J. D. Simon, ibid. 99, 7857 (1995).
18. S. Ruhman, A. G. Joly, and K. A. Nelson, J. Chem. Phys. 86, 6563 (1987); S. Ruhman, A. G. Joly, and K. A. Nelson, IEEE J. Quantum Electron. QE-24, 460 (1988); Y. X. Yan and K. A. Nelson, J. Chem. Phys. 87, 6240, 6257 (1987); P. Vohringer and N. S. Scherer, J. Phys. Chem. 99, 2684 (1995); Y. J. Chang, P. Cong, and J. D. Simon, ibid. 99, 7857 (1995).
19. S. Ruhman, A. G. Joly, and K. A. Nelson, J. Chem. Phys. 86, 6563 (1987); S. Ruhman, A. G. Joly, and K. A. Nelson, IEEE J. Quantum Electron. QE-24, 460 (1988); Y. X. Yan and K. A. Nelson, J. Chem. Phys. 87, 6240, 6257 (1987); P. Vohringer and N. S. Scherer, J. Phys. Chem. 99, 2684 (1995); Y. J. Chang, P. Cong, and J. D. Simon, ibid. 99, 7857 (1995).
20. S. Ruhman, A. G. Joly, and K. A. Nelson, J. Chem. Phys. 86, 6563 (1987); S. Ruhman, A. G. Joly, and K. A. Nelson, IEEE J. Quantum Electron. QE-24, 460 (1988); Y. X. Yan and K. A. Nelson, J. Chem. Phys. 87, 6240, 6257 (1987); P. Vohringer and N. S. Scherer, J. Phys. Chem. 99, 2684 (1995); Y. J. Chang, P. Cong, and J. D. Simon, ibid. 99, 7857 (1995).
21. S. Ruhman, A. G. Joly, and K. A. Nelson, J. Chem. Phys. 86, 6563 (1987); S. Ruhman, A. G. Joly, and K. A. Nelson, IEEE J. Quantum Electron. QE-24, 460 (1988); Y. X. Yan and K. A. Nelson, J. Chem. Phys. 87, 6240, 6257 (1987); P. Vohringer and N. S. Scherer, J. Phys. Chem. 99, 2684 (1995); Y. J. Chang, P. Cong, and J. D. Simon, ibid. 99, 7857 (1995).
22. K. Tominaga and K. Yoshihara, Phys. Rev. Lett. 74, 3061 (1995); J. Chem. Phys. 104, 1159 (1996); 104, 4419 (1996).
23. K. Tominaga and K. Yoshihara, Phys. Rev. Lett. 74, 3061 (1995); J. Chem. Phys. 104, 1159 (1996); 104, 4419 (1996).
24. K. Tominaga and K. Yoshihara, Phys. Rev. Lett. 74, 3061 (1995); J. Chem. Phys. 104, 1159 (1996); 104, 4419 (1996).
25. A. Tokmakoff and G. R. Fleming, J. Chem. Phys. 106, 2569 (1997).
26. T. Steffen and K. Duppen, Phys. Rev. Lett. 76, 1224 (1996).
27. A. Tokmakoff, J. Chem. Phys. 105, 13 (1996).
28. M. Cho, K. Okumura, and Y. Tanimura, J. Chem. Phys. 108, 1326 (1998).
29. R. W. Terhune, P. D. Maker, and C. M. Savage, Phys. Rev. Lett. 14, 681 (1965); S. Kielich, J. R. Lalanne, and F. B. Martin, ibid. 26, 1295 (1971).
30. R. W. Terhune, P. D. Maker, and C. M. Savage, Phys. Rev. Lett. 14, 681 (1965); S. Kielich, J. R. Lalanne, and F. B. Martin, ibid. 26, 1295 (1971).
31. J. O. Bjarnason, H. C. Andersen, and B. S. Hudson, J. Chem. Phys. 73, 1827 (1980).
32. M. Cho, J. Chem. Phys. 106, 7550 (1997).
33. P. N. Prasad and D. J. William, Introduction to Nonlinear Optical Effects in Molecules and Polymer (Wiley, New York, 1991).
34. D. S. Chemla and J. Zyss, Nonlinear Optical Properties of Organic Molecules and Crystals (Academic, New York, 1987).
35. S. R. Marder, J. W. Perry, and W. P. Schaeffer, Science 245, 626 (1989); C. B. Gorman and S. R. Marder, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 90, 11297 (1993); S. R. Marder, C. B. Gorman, F. Meyers, J. W. Perry, G. Bourhill, J.-L. Bredas, and B. M. Pierce, Science 265, 632 (1994); I. D. W. Samuel, I. Ledoux, C. Dhenaut, J. Zyss, H. H. Fox, R. R. Schrock, and R. J. Silbey, ibid. 265, 1070 (1994).
36. S. R. Marder, J. W. Perry, and W. P. Schaeffer, Science 245, 626 (1989); C. B. Gorman and S. R. Marder, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 90, 11297 (1993); S. R. Marder, C. B. Gorman, F. Meyers, J. W. Perry, G. Bourhill, J.-L. Bredas, and B. M. Pierce, Science 265, 632 (1994); I. D. W. Samuel, I. Ledoux, C. Dhenaut, J. Zyss, H. H. Fox, R. R. Schrock, and R. J. Silbey, ibid. 265, 1070 (1994).
37. S. R. Marder, J. W. Perry, and W. P. Schaeffer, Science 245, 626 (1989); C. B. Gorman and S. R. Marder, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 90, 11297 (1993); S. R. Marder, C. B. Gorman, F. Meyers, J. W. Perry, G. Bourhill, J.-L. Bredas, and B. M. Pierce, Science 265, 632 (1994); I. D. W. Samuel, I. Ledoux, C. Dhenaut, J. Zyss, H. H. Fox, R. R. Schrock, and R. J. Silbey, ibid. 265, 1070 (1994).
38. S. R. Marder, J. W. Perry, and W. P. Schaeffer, Science 245, 626 (1989); C. B. Gorman and S. R. Marder, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 90, 11297 (1993); S. R. Marder, C. B. Gorman, F. Meyers, J. W. Perry, G. Bourhill, J.-L. Bredas, and B. M. Pierce, Science 265, 632 (1994); I. D. W. Samuel, I. Ledoux, C. Dhenaut, J. Zyss, H. H. Fox, R. R. Schrock, and R. J. Silbey, ibid. 265, 1070 (1994).
39. S. Mukamel, A. Takahashi, H. X. Wang, and G. Chen, Science 266, 250 (1994); G. Chen and S. Mukamel, J. Chem. Phys. 103, 9355 (1995); F. C. Spano and Z. G. Soos, ibid. 99, 9265 (1993); D. R. Kanis, M. A. Ratner, and T. J. Marks, Chem. Rev. 94, 195 (1994); T. J. Marks and M. A. Ratner, Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 34, 155 (1995); F. Meyers, S. R. Marder, B. M. Pierce, and J. L. Bredas, J. Am. Chem. Soc. 116, 10703 (1994).
40. S. Mukamel, A. Takahashi, H. X. Wang, and G. Chen, Science 266, 250 (1994); G. Chen and S. Mukamel, J. Chem. Phys. 103, 9355 (1995); F. C. Spano and Z. G. Soos, ibid. 99, 9265 (1993); D. R. Kanis, M. A. Ratner, and T. J. Marks, Chem. Rev. 94, 195 (1994); T. J. Marks and M. A. Ratner, Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 34, 155 (1995); F. Meyers, S. R. Marder, B. M. Pierce, and J. L. Bredas, J. Am. Chem. Soc. 116, 10703 (1994).
41. S. Mukamel, A. Takahashi, H. X. Wang, and G. Chen, Science 266, 250 (1994); G. Chen and S. Mukamel, J. Chem. Phys. 103, 9355 (1995); F. C. Spano and Z. G. Soos, ibid. 99, 9265 (1993); D. R. Kanis, M. A. Ratner, and T. J. Marks, Chem. Rev. 94, 195 (1994); T. J. Marks and M. A. Ratner, Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 34, 155 (1995); F. Meyers, S. R. Marder, B. M. Pierce, and J. L. Bredas, J. Am. Chem. Soc. 116, 10703 (1994).
42. S. Mukamel, A. Takahashi, H. X. Wang, and G. Chen, Science 266, 250 (1994); G. Chen and S. Mukamel, J. Chem. Phys. 103, 9355 (1995); F. C. Spano and Z. G. Soos, ibid. 99, 9265 (1993); D. R. Kanis, M. A. Ratner, and T. J. Marks, Chem. Rev. 94, 195 (1994); T. J. Marks and M. A. Ratner, Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 34, 155 (1995); F. Meyers, S. R. Marder, B. M. Pierce, and J. L. Bredas, J. Am. Chem. Soc. 116, 10703 (1994).
43. S. Mukamel, A. Takahashi, H. X. Wang, and G. Chen, Science 266, 250 (1994); G. Chen and S. Mukamel, J. Chem. Phys. 103, 9355 (1995); F. C. Spano and Z. G. Soos, ibid. 99, 9265 (1993); D. R. Kanis, M. A. Ratner, and T. J. Marks, Chem. Rev. 94, 195 (1994); T. J. Marks and M. A. Ratner, Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 34, 155 (1995); F. Meyers, S. R. Marder, B. M. Pierce, and J. L. Bredas, J. Am. Chem. Soc. 116, 10703 (1994).
44. S. Mukamel, A. Takahashi, H. X. Wang, and G. Chen, Science 266, 250 (1994); G. Chen and S. Mukamel, J. Chem. Phys. 103, 9355 (1995); F. C. Spano and Z. G. Soos, ibid. 99, 9265 (1993); D. R. Kanis, M. A. Ratner, and T. J. Marks, Chem. Rev. 94, 195 (1994); T. J. Marks and M. A. Ratner, Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 34, 155 (1995); F. Meyers, S. R. Marder, B. M. Pierce, and J. L. Bredas, J. Am. Chem. Soc. 116, 10703 (1994).
45. D. Lu, G. Chen, J. W. Perry, and W. A. Goddard, III, J. Am. Chem. Soc. 116, 10679 (1994); C. Castiglioni, M. Del Zoppo, and G. Zerbi, Phys. Rev. B 53, 13319 (1996).
46. D. Lu, G. Chen, J. W. Perry, and W. A. Goddard, III, J. Am. Chem. Soc. 116, 10679 (1994); C. Castiglioni, M. Del Zoppo, and G. Zerbi, Phys. Rev. B 53, 13319 (1996).
47. H.-S. Kim, M. Cho, and S.-J. Jeon, J. Chem. Phys. 107, 1936 (1997).
48. B. F. Levine and C. G. Bethea, Appl. Phys. Lett. 24, 445 (1974).
49. K. Clays and A. Persoons, Phys. Rev. Lett. 66, 2980 (1991).
50. J. L. Oudar, J. Chem. Phys. 67, 446 (1977).
51. Y. Ooshika, J. Phys. Soc. Jpn. 9, 594 (1954); E. G. McRae, J. Phys. Chem. 58, 1002 (1954); Yu. T. Mazurenko, and N. G. Bakshiev, Opt. Spectrosc. 28, 490 (1970); B. Bagchi, D. W. Oxtoby, and G. R. Fleming, Chem. Phys. 86, 257 (1984); G. van der Zwan and J. T. Hynes, J. Phys. Chem. 89, 4181 (1985); R. F. Loring, Y. J. Yan, and S. Mukamel, J. Chem. Phys. 87, 5840 (1987).
52. Y. Ooshika, J. Phys. Soc. Jpn. 9, 594 (1954); E. G. McRae, J. Phys. Chem. 58, 1002 (1954); Yu. T. Mazurenko, and N. G. Bakshiev, Opt. Spectrosc. 28, 490 (1970); B. Bagchi, D. W. Oxtoby, and G. R. Fleming, Chem. Phys. 86, 257 (1984); G. van der Zwan and J. T. Hynes, J. Phys. Chem. 89, 4181 (1985); R. F. Loring, Y. J. Yan, and S. Mukamel, J. Chem. Phys. 87, 5840 (1987).
53. Y. Ooshika, J. Phys. Soc. Jpn. 9, 594 (1954); E. G. McRae, J. Phys. Chem. 58, 1002 (1954); Yu. T. Mazurenko, and N. G. Bakshiev, Opt. Spectrosc. 28, 490 (1970); B. Bagchi, D. W. Oxtoby, and G. R. Fleming, Chem. Phys. 86, 257 (1984); G. van der Zwan and J. T. Hynes, J. Phys. Chem. 89, 4181 (1985); R. F. Loring, Y. J. Yan, and S. Mukamel, J. Chem. Phys. 87, 5840 (1987).
54. Y. Ooshika, J. Phys. Soc. Jpn. 9, 594 (1954); E. G. McRae, J. Phys. Chem. 58, 1002 (1954); Yu. T. Mazurenko, and N. G. Bakshiev, Opt. Spectrosc. 28, 490 (1970); B. Bagchi, D. W. Oxtoby, and G. R. Fleming, Chem. Phys. 86, 257 (1984); G. van der Zwan and J. T. Hynes, J. Phys. Chem. 89, 4181 (1985); R. F. Loring, Y. J. Yan, and S. Mukamel, J. Chem. Phys. 87, 5840 (1987).
55. Y. Ooshika, J. Phys. Soc. Jpn. 9, 594 (1954); E. G. McRae, J. Phys. Chem. 58, 1002 (1954); Yu. T. Mazurenko, and N. G. Bakshiev, Opt. Spectrosc. 28, 490 (1970); B. Bagchi, D. W. Oxtoby, and G. R. Fleming, Chem. Phys. 86, 257 (1984); G. van der Zwan and J. T. Hynes, J. Phys. Chem. 89, 4181 (1985); R. F. Loring, Y. J. Yan, and S. Mukamel, J. Chem. Phys. 87, 5840 (1987).
56. Y. Ooshika, J. Phys. Soc. Jpn. 9, 594 (1954); E. G. McRae, J. Phys. Chem. 58, 1002 (1954); Yu. T. Mazurenko, and N. G. Bakshiev, Opt. Spectrosc. 28, 490 (1970); B. Bagchi, D. W. Oxtoby, and G. R. Fleming, Chem. Phys. 86, 257 (1984); G. van der Zwan and J. T. Hynes, J. Phys. Chem. 89, 4181 (1985); R. F. Loring, Y. J. Yan, and S. Mukamel, J. Chem. Phys. 87, 5840 (1987).
57. V. J. Docherty, D. Pugh, and J. O. Morley, J. Chem. Soc. Faraday Trans. 81, 1179 (1985).
58. S. Mukamel and R. Loring, J. Opt. Soc. Am. B 3, 595 (1986).
59. S. Mukamel, Annu. Rev. Phys. Chem. 41, 647 (1990).
60. Y. Prior, A. R. Bogdan, M. Dagenais, and N. Bloembergen, Phys. Rev. Lett. 46, 111 (1981); A. R. Bogdan, M. W. Downer, and N. Bloembergen, Phys. Rev. A 24, 623 (1981); L. J. Rothberg and N. Bloembergen, ibid. 30, 820 (1984).
61. Y. Prior, A. R. Bogdan, M. Dagenais, and N. Bloembergen, Phys. Rev. Lett. 46, 111 (1981); A. R. Bogdan, M. W. Downer, and N. Bloembergen, Phys. Rev. A 24, 623 (1981); L. J. Rothberg and N. Bloembergen, ibid. 30, 820 (1984).
62. Y. Prior, A. R. Bogdan, M. Dagenais, and N. Bloembergen, Phys. Rev. Lett. 46, 111 (1981); A. R. Bogdan, M. W. Downer, and N. Bloembergen, Phys. Rev. A 24, 623 (1981); L. J. Rothberg and N. Bloembergen, ibid. 30, 820 (1984).
63. J. R. Andrews and R. M. Hochstrasser, Chem. Phys. Lett. 82, 381 (1981); J. R. Andrews, R. M. Hochstrasser, and H. P. Trommsdorff, Chem. Phys. 62, 87 (1981).
64. J. R. Andrews and R. M. Hochstrasser, Chem. Phys. Lett. 82, 381 (1981); J. R. Andrews, R. M. Hochstrasser, and H. P. Trommsdorff, Chem. Phys. 62, 87 (1981).