Control of molecular fragmentation using shaped femtosecond pulses

Journal of Physical Chemistry A

Volumn 112, Issue 17, 2008, Pages 3789-3812

  Lozovoy, Vadim V ^a   Zhu, Xin ^a   Gunaratne, Tissa C ^a   Harris, D Ahmasi ^a   Shane, Janelle C ^a   Dantus, Marcos ^a  

^a MICHIGAN STATE UNIVERSITY   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

FEMTOSECOND (FS) LASER PULSES; FEMTOSECOND (FS) PULSES; INTRAMOLECULAR DYNAMICS; ISOLATED MOLECULES; MOLECULAR FRAGMENTATION; NEAR INFRA-RED (NIR); PEAK INTENSITY (PI); SHORT PULSE DURATION;

CHEMICAL REACTIONS; ELECTROMAGNETIC PULSE; GRAFTING (CHEMICAL); INFRARED DEVICES; LASER BEAMS; LASER FUSION; LASER PULSES; LASERS; PULSED LASER DEPOSITION; SYNTHESIS (CHEMICAL); ULTRASHORT PULSES;

PULSED LASER APPLICATIONS;

EID: 44749088174     PISSN: 10895639     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/jp071691p     Document Type: Article

References (134)

1. Rousseau, D. L. J. Chem. Educ. 1966, 43, 566.
2. Zewail, A. H. Phys. Today 1980, 33, 27.
3. Zewail, A. H. Femtochemistry: Ultrafast Dynamics of the Chemical Bond; World Scientific: River Edge, NJ, 1994; Vol. 1.
4. Zewail, A. H. Femtochemistry: Ultrafast Dynamics of the Chemical Bond; World Scientific: River Edge, NJ, 1994; Vol. 2.
5. Zewail, A. H. Femtochemistry: Ultrafast Dynamics of the Chemical Bond; World Scientific: River Edge, NJ, 1994; Vol. 3.
6. Tannor, D. J.; Rice, S. A. J. Chem. Phys. 1985, 83, 5013.
7. Brumer, P.; Shapiro, M. Chem. Phys. Lett. 1986, 126, 541.
8. Tannor, D. J.; Kosloff, R.; Rice, S. A. J. Chem. Phys. 1986, 85, 5805.
9. Krause, J. L.; Whitnell, R. M.; Wilson, K. R.; Yan, Y. J.; Mukamel, S. J. Chem. Phys. 1993, 99, 6562.
10. Pastirk, I.; Brown, E. J.; Zhang, Q. G.; Dantus, M. J. Chem. Phys. 1998, 108, 4375.
11. Manz, J. Molecular Wavepacket Dynamic: Theory for Experiments 1926-1996. In Femtochemistry and Femtobiology: Ultrafast Reaction Dynamics at Atomic-Scale Resolution; Sundstrum, V., Ed.; Imperial College Press: London, 1996; p 80.
12. Brixner, T.; Gerber, G. ChemPhysChem 2003, 4, 418.
13. Dantus, M.; Lozovoy, V. V. Chem. Rev. 2004, 104, 1813.
14. Assion, A.; Baumart, T.; Bergt, M.; Brixner, T.; Kiefer, B.; Sayfried, V.; Strehle, M.; Gerber, G. Science 1998, 282, 919.
15. Bergt, M.; Brixner, T.; Kiefer, B.; Strehle, M.; Gerber, G. J. Phys. Chem. A 1999, 103, 10381.
16. Brixner, T.; Kiefer, B.; Gerber, G. Chem. Phys. 2001, 267, 241.
17. Bergt, M.; Brixner, T.; Dietl, C.; Kiefer, B.; Gerber, G. J. Organomet. Chem. 2002, 661, 199.
18. Brixner, T.; Damrauer, N. H.; Krampen, G.; Niklaus, P.; Gerber, G. J. Mod. Opt. 2003, 50, 539.
19. Levis, R. J.; Menkir, G. M.; Rabitz, H. Science 2001, 292, 709.
20. Levis, R. J.; Rabitz, H. A. J. Phys. Chem. A 2002, 106, 6427.
21. Graham, P.; Menkir, G.; Levis, R. J. Spectrocim. Acta, Part B 2003, 58, 1097.
22. Daniel, C.; Full, J.; Gonzalez, L.; Kaposta, C.; Krenz, M.; Lupulescu, C.; Manz, J.; Minemoto, S.; Oppel, M.; Rosendo-Francisco, P.; Vajda, S.; Wöste, L. Chem. Phys. 2001, 267, 247.
23. Daniel, C.; Full, J.; Gonzalez, L.; Lupulescu, C.; Manz, J.; Merli, A.; Vajda, S.; Wöste, L. Science 2003, 299, 536.
24. Cardoza, D.; Langhojer, F.; Trallero-Herrero, C.; Monti, O. L. A.; Weinacht, T. Phys. Rev. A 2004, 70, 053406.
25. Langhojer, F.; Cardoza, D.; Baertschy, M.; Weinacht, T. J. Chem. Phys. 2005, 122, 014102.
26. Cardoza, D.; Baertschy, M.; Weinacht, T. Chem. Phys. Lett. 2005, 411, 311.
27. Cardoza, D.; Trallero-Herrero, C.; Langhojer, F.; Rabitz, H.; Weinacht, T. J. Chem. Phys. 2005, 122, 124306.
28. Cardoza, D.; Pearson, B. J.; Baertschy, M.; Weinacht, T. J. Photochem. Photobiol., A 2006, 180, 277.
29. Cardoza, D.; Baertschy, M.; Weinacht, T. J. Chem. Phys. 2005, 123, 074315.
30. Wells, E.; Betsch, K. J.; Conover, C. W. S.; DeWitt, M. J.; Pinkham, D.; Jones, R. R. Phys. Rev. A 2005, 72, 063406.
31. Judson, R. S.; Rabitz, H. Phys. Rev. Lett. 1992, 68, 1500.
32. Pastirk, I.; Kangas, M.; Dantus, M. J. Phys. Chem. A 2005, 109, 2413.
33. Shane, J. C.; Lozovoy, V. V.; Dantus, M. J. Phys. Chem. A 2006, 110, 11388.
34. Lozovoy, V. V.; Dantus, M. ChemPhysChem 2005, 6, 1970.
35. Lozovoy, V. V.; Gunaratne, T. C.; Shane, J. C.; Dantus, M. ChemPhysChem 2006, 7, 2471.
36. Lozovoy, V., V.; Dantus, M. Annu. Rep. Prog. Chem., Sect. C: Phys. Chem. 2006, 102, 227.
37. Yazawa, H.; Tanabe, T.; Okamoto, T.; Yamanaka, M.; Kannari, F.; Itakura, R.; Yamanouchi, K. J. Chem. Phys. 2006, 124, 204314.
38. Itakura, R.; Yamanouchi, K.; Tanabe, T.; Okamoto, T.; Kannari, F. J. Chem. Phys. 2003, 119, 4179.
39. Mathur, D.; Rajgara, F. A. J. Chem. Phys. 2004, 120, 5616.
40. Dela Cruz, J. M.; Lozovoy, V. V.; Dantus, M. J. Phys. Chem. A 2005, 109, 8447.
41. Pastirk, I.; Lozovoy, V., V.; Dantus, M. Appl. Optics 2006, 46, 4041.
42. Kosmidis, C.; Marshall, A.; Clark, A.; Deas, R. M.; Ledingham, K. W. D.; Singhal, R. P. Rapid Commun. Mass Spectrom. 1994, 8, 607.
43. Ledingham, K. W. D.; Kilic, H. S.; Kosmidis, C.; Deas, R. M.; Marshall, A.; McCanny, T.; Singhal, R. P.; Langley, A. J.; Shaikh, W. Rapid Commun. Mass Spectrom. 1995, 9, 1522.
44. Kosmidis, C.; Ledingham, K. W. D.; Kilic, H. S.; McCanny, T.; Singhal, R. P.; Langley, A. J.; Shaikh, W. J. Phys. Chem. A 1997, 101, 2264.
45. Tasker, A. D.; Robson, L.; Ledingham, K. W. D.; McCanny, T.; Hankin, S. M.; McKenna, P.; Kosmidis, C.; Jaroszynski, D. A.; Jones, D. R. J. Phys. Chem. A 2002, 106, 4005.
46. NIST Standard Reference Database Number 69, June 2005 Release; National Institute of Standards and Technology: Bethesda, MD, 2005.
47. Abbott, J. E.; Peng, X. Z.; Kong, W. J. Chem. Phys. 2002, 117, 8670.
48. Sheng, L. S.; Wu, G. H.; Gao, H.; Zhang, Y. W. Chem. J. Chin. Univ. 1997, 18, 2041.
49. Pastirk, I.; Resan, B.; Fry, A.; MacKay, J.; Dantus, M. Opt. Express 2006, 14, 9537.
50. Dantus, M.; Lozovoy, V. V.; Pastirk, I. Laser Focus World 2007, 101.
51. Xu, B. W.; Gunn, J. M.; Dela Cruz, J. M.; Lozovoy, V. V.; Dantus, M. J. Opt. Soc. Am. B 2006, 23, 750.
52. Lozovoy, V. V.; Pastirk, I.; Dantus, M. Opt. Lett. 2004, 29, 775.
53. Walowicz, K. A.; Pastirk, I.; Lozovoy, V. V.; Dantus, M. J. Phys. Chem. A 2002, 106, 9369.
54. Lozovoy, V. V.; Pastirk, I.; Walowicz, K. A.; Dantus. M. J. Chem. Phys. 2003, 118, 3187.
55. Cerullo, G.; Bardeen, C. J.; Wang, Q.; Shank, C. V. Chem. Phys. Lett. 1996, 262, 362.
56. Wohlleben, W.; Buckup, T.; Herek, J. L.; Motzkus, M. ChemPhysChem 2005, 6, 850.
57. Meshulach, D.; Silberberg, Y. Nature 1998, 396, 239.
58. Dela Cruz, J. M.; Pastirk, I.; Lozovoy, V. V.; Walowicz, K. A.; Dantus, M. J. Phys. Chem. A 2004, 108, 53.
59. Comstock, M.; Lozovoy, V. V.; Pastirk, I.; Dantus, M. Opt. Express 2004, 12, 1061.
60. Lozovoy, V. V.; Shane, J. C.; Xu, B. W.; Dantus, M. Opt. Express 2005, 13, 10882.
61. Lozovoy, V. V.; Xu, B. W.; Shane, J. C.; Dantus, M. Phys. Rev. A 2006, 74, 041805.
62. Tang, X. P.; Becker, A.; Liu, W.; Sharifi, S. M.; Kosareva, O. G.; Kandidov, V. P.; Agostini, P.; Chin, S. L. Appl. Phys. B 2005, 80, 547.
63. Muller, A. M.; Uiterwaal, C.; Witzel, B.; Wanner. J.; Kompa, K. L. J. Chem. Phys. 2000, 112, 9289.
64. Fraser, G. W. Int. J. Mass Spectrom. 2002, 215, 13.
65. Krems, M.; Zirbel, J.; Thomason, M.; DuBois, R. D. Rev. Sci. Instrum. 2005, 76.
66. Hankin, S. M.; Villeneuve, D. M.; Corkum, P. B.; Rayner, D. M. Phys. Rev. A 2001, 64, 013405.
67. Uiterwaal, C.; Gebhardt, C. R.; Schroder, H.; Kompa, K. L. Eur. Phys. J. D 2004, 30, 379.
68. Posthumus, J. H. Rep. Prog. Phys. 2004, 67, 623.
69. Watson, J. T. Introduction to Mass Spectrometry, 3rd ed.; Lippincott-Raven: Philadelphia, PA, 1997.
70. Robson, L.; Ledingham, K. W. D.; McKenna, P.; McCanny, T.; Shimizu, S.; Yang, J. M.; Wahlstrom, C. G.; Lopez-Martens, R.; Varju, K.; Johnsson, P.; Mauritsson, J. J. Am. Soc. Mass Spectrom. 2005, 16, 82.
71. Zhang, L.; Frasinski, L. J.; Codling, K. J. Phys. B: At. Mol. Opt. Phys. 1994, 27, 3427.
72. Hankin, S. M.; Villeneuve, D. M.; Corkum, P. B.; Rayner, D. M. Phys. Rev. Lett. 2000, 84, 5082.
73. Wang, P. Q.; Sayler, A. M.; Carnes, K. D.; Esry, B. D.; Ben-Itzhak, I. Opt. Lett. 2005, 30, 664.
74. Lozovoy, V. V.; Xu, B.; Shane, J. C.; Dantus, M. Phys. Rev. A 2006, 74, 041805.
75. Dela Cruz, J. M.; Lozovoy, V. V.; Dantus, M. J. Mass Spectrom. 2007, 42, 178.
76. Fuss, W.; Schmid, W. E.; Trushin, S. A. J. Chem. Phys. 2000, 112, 8347.
77. Tonnies, K.; Schmid, R. P.; Weickhardt, C.; Reif, J.; Grotemeyer, J. Int. J. Mass Spectrom. 2001, 206, 245.
78. Weickhardt, C.: Tonnies, K. Rapid Commun. Mass Spectrom. 2002, 16, 442.
79. Zhu, X.; Gunaratne, T. C.; Lozovoy, V. V.; Dantus, M. J. Phys. Chem. A 2008, accepted for publication.
80. Bursey, M. M.; McLaffer. Fw. J. Am. Chem. Soc. 1966, 88, 5023.
81. Brown, P. Org. Mass Spectrom. 1970, 4, 533.
82. Beynon, J. H.; Bertrand, M.; Cooks, R. G. J. Am. Chem. Soc. 1973, 95, 1739.
83. Harris, F. M.; Mukhtar, E. S.; Griffiths, I. W.; Beynon, J. H. Proc. R. Soc. London, Ser. A 1981, 374, 461.
84. Baer, T.; Morrow, J. C.; Shao, J. D.; Olesik, S. J. Am. Chem. Soc. 1988, 110, 5633.
85. Choe, J. C.; Kim, M. S. J. Phys. Chem. 1991, 95, 50.
86. Cassady, C. J.; McElvany, S. W. Org. Mass Spectrom. 1993, 28, 1650.
87. Lablanquie, P.; Ohashi, K.; Nishi, N. J. Chem. Phys. 1993, 98, 399.
88. Panczel, M.; Baer, T. Int. J. Mass Spectrom. Ion Process. 1984, 58, 43.
89. Nishimura, T.; Das, P. R.; Meisels, G. G. J. Chem. Phys. 1986, 84, 6190.
90. Moini, M.; Eyler, J. R. Int. J. Mass Spectrom. Ion Process. 1987, 76, 47.
91. Marshall, A.; Clark, A.; Jennings, R.; Ledingham, K. W. D.; Singhal, R. P. Int. J. Mass Spectrom. Ion Process. 1992, 112, 273.
92. Osterheld, T. H.; Baer, T.; Brauman, J. I. J. Am. Chem. Soc. 1993, 115, 6284.
93. Kosmidis, C.; Ledingham, K. W. D.; Clark, A.; Marshall, A.; Jennings, R.; Sander, J.; Singhal, R. P. Int. J. Mass Spectrom. Ion Process. 1994, 135, 229.
94. Galloway, D. B.; Bartz, J. A.; Huey, L. G.; Crim, F. F. J. Chem. Phys. 1993, 98, 2107.
95. Galloway, D. B.; Glenewinkelmeyer, T.; Bartz, J. A.; Huey, L. G.; Crim, F. F. J. Chem. Phys. 1994, 100, 1946.
96. Hwang, W. G.; Kim, M. S.; Choe, J. C. J. Phys. Chem. 1996, 100, 9227.
97. Brill, T. B.; James, K. J.; Chawla, R.; Nicol, G.; Shukla, A.; Futrell, I. H. J. Phys. Org. Chem. 1999, 12, 819.
98. Cooper, L.; Shpinkova, L. G.; Rennie, E. E.; Holland, D. M. P.; Shaw, D. A. Int. J. Mass Spectrom. 2001, 207, 223.
99. Gruebele, M.; Bigwood, R. Int. Rev. Phys. Chem. 1998, 17, 91.
100. Yang, J. J.; Gobeli, D. A.; El Sayed, M. A. J. Phys. Chem. 1985, 89, 3426.
101. Szaflarski, D. M.; El Sayed, M. A. J. Phys. Chem. 1988, 92, 2234.
102. Weinkauf, R.; Aicher, P.; Wesley, G.; Grotemeyer, J.; Schlag, E. W. J. Phys. Chem. 1994, 98, 8381.
103. Lozovoy, V., V.; Dantus, M. Chem. Phys. 2008, in press.
104. Zhu, X.; Lozovoy, V. V.; Dantus, M. J. Phys. Chem. A 2008, in press.
105. Anand, S.; Zamari, M. M.; Menkir, G.; Levis, R. J.; Schlegel, H. B. J. Phys. Chem. A 2004, 108, 3162.
106. Singhal, R. P.; Kilic, H. S.; Ledingham, K. W. D.; Kosmidis, C.; McCanny, T.; Langley, A. J.; Shaikh, W. Chem. Phys. Lett. 1996, 253, 81.
107. Itakura, R.; Watanabe, J.; Hishikawa, A.; Yamanouchi, K. J. Chem. Phys. 2001, 114, 5598.
108. Harada, H.; Shimizu, S.; Yatsuhashi, T.; Sakabe, S.; Izawa, Y.; Nakashima, N. Chem. Phys. Lett. 2001, 342, 563.
109. Harada, H.; Tanaka, M.; Murakami, M.; Shimizu, S.; Yatsuhashi, T.; Nakashima, N.; Sakabe, S.; Izawa, Y.; Tojo, S.; Majima, T. J. Phys. Chem. A 2003, 107, 6580.
110. Trushin, S. A.; Fuss, W.; Schmid, W. E. J. Phys. B: At. Mol. Opt. Phys. 2004, 37, 3987.
111. Ma, R.; Wu, C. Y.; Huang, J.; Xia, L.; Chen, J. X.; Yang, H.; Gong, Q. H. Chem. Phys. Lett. 2005, 404, 370.
112. Ma, R.; Li, X.; Ren, H. Z.; Yang, H.; Jiang, H. B.; Gong, Q. H. Int. J. Mass Spectrom. 2005, 242, 43.
113. Chen, J. X.; Ma, R.; Ren, H. Z.; Li, X.; Yang, H.; Gong, Q. H. Int. J. Mass Spectrom. 2005, 241, 25.
114. Ren, H. Z.; Wu, C. Y.; Ma, R.; Yang, H.; Jiang, H. B.; Gong, Q. H. Int. J. Mass Spectrom. 2002, 219, 305.
115. Sakai, H.; Larsen, J. J.; Wendt-Larsen, I.; Olesen, J.; Corkum, P. B.; Stapelfeldt, H. Phys. Rev. A 2003, 67, 063404.
116. Bhardwaj, V. R.; Rayner, D. M.; Villenueve, D. M.; Corkum, P. B. Phys. Rev. Lett. 2001, 87, 253003.
117. Rajgara, F. A.; Krishnamurthy, M.; Mathur, D. Phys. Rev. A 2003, 68, 023407.
118. Rajgara, F. A.; Krishnamurthy, M.; Mathur, D. J. Chem. Phys. 2003, 119, 12224.
119. Wang, S. F.; Tang, X. P.; Gao, L. R.; Elshakre, M. E.; Kong, F. N. J. Phys. Chem. A 2003, 107, 6123.
120. Elshakre, M. E.; Gao, L. R.; Tang, X. P.; Wang, S. F.; Shu, Y. F.; Kong, F. N. J. Chem. Phys. 2003, 119, 5397.
121. Wang, Y. Q.; Zhu, J. Y.; Wang, L.; Cong, S. L. Int. J. Quantum Chem. 2006, 106, 1138.
122. Zhu, J. Y.; Guo, W.; Wang, Y. Q.; Wang, L. Chem. Phys. 2006, 326, 571.
123. Levis, R. J.; DeWitt, M. J. J. Phys. Chem. A 1999, 103, 6493.
124. DeWitt, M. J.; Levis, R. J. J. Chem. Phys. 1998, 108, 7045.
125. Talebpour, A.; Bandrauk, A. D.; Yang, J.; Chin, S. L. Chem. Phys. Lett. 1999, 313, 789.
126. Talebpour, A.; Bandrauk, A. D.; Vijayalakshmi, K.; Chin, S. L. J. Phys. B: At. Mol. Opt. Phys. 2000, 33, 4615.
127. Ivanov, M.; Seideman, T.; Corkum, P.; Ilkov, F.; Dietrich, P. Phys. Rev. A 1996, 54, 1541.
128. Kosmidis, C.; Kaziannis, S.; Siozos, P.; Lyras, A.; Robson, L.; Ledingham, K. W. D.; McKenna, P.; Jaroszynski, D. A. Int. J. Mass Spectrom. 2006, 248, 1.
129. Trushin, S. A.; Fuss, W.; Schikarski, T.; Schmid, W. E.; Kompa, K. L. J. Chem. Phys. 1997, 106, 9386.
130. Markevitch, A. N.; Romanov, D. A.; Smith, S. M.; Levis, R. J. Phys. Rev. Lett. 2004, 92, 063001.
131. Markevitch, A. N.; Smith, S. M.; Romanov, D. A.; Schlegel, H. B.; Ivanov, M. Y.; Levis, R. J. Phys. Rev. A 2003, 68, 011402.
132. Markevitch, A. N.; Romanov, D. A.; Smith, S. M.; Schlegel, H. B.; Ivanov, M. Y.; Levis, R. J. Phys. Rev. A 2004, 69, 013401.
133. Lezius, M.; Blanchet, V.; Rayner, D. M.; Villeneuve, D. M.; Stolow, A.; Ivanov, M. Y. Phys. Rev. Lett. 2001, 86, 51.
134. Lezius, M.; Blanchet, V.; Ivanov, M. Y.; Stolow, A. J. Chem. Phys. 2002, 117, 1575.