Size-effects on energy relaxation and excited-species desorption in krypton clusters: Fluorescence lifetime measurements with 10 eV laser excitation

Kanaev, Andreï; Museur, L.; Castex, M. C.

doi:10.1063/1.474756

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“…Interestingly, the photofragments are produced in their ground fine-structure state at low photon energies, and in the excited one at high photon energies. This can be also put in relation with an observation of luminescent atoms or dimers (obviously excited) emerging from neutral heavy rare-gas clusters excited at 10 eV [31]. Although such excitations stay below the ionization potential, high Rydberg states are probably reached, and the evolution of their excitation core could be very similar to the one found in the present investigation.…”

supporting

confidence: 88%

Effect of the spin-orbit coupling in the dissociation dynamics of rare-gas ionic trimers

Hrivňák¹,

Kalus²,

Gadéa³

2005

Europhys. Lett.

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A dynamical model combining an extended diatomics-in-molecules approach with the inclusion of the spin-orbit coupling and the mean-field dynamics method has been developed for rare-gas cluster cations, Rg + n , and employed in simulations of the photodissociation dynamics of argon, krypton, and xenon singly charged trimers. As the first step, total kinetic energies deposited in the photofragments are calculated for all the three rare gases and for a wide range of photon energies, and compared with available experimental data. A very good agreement between experiment and theory is reached, including a plausible theoretical explanation for an abrupt change in the total kinetic energy of photofragments at about 2.5 eV of photon energy, which was recently observed experimentally for Xe + 3 (and also, but less clearly for Ar + 3 ).

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supporting

confidence: 88%

Effect of the spin-orbit coupling in the dissociation dynamics of rare-gas ionic trimers

Hrivňák¹,

Kalus²,

Gadéa³

2005

Europhys. Lett.

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“…Potentially, lifetime shortening with cluster size decrease belongs to a molecular domain feature of cluster size. This effect has been recently found in Kr N clusters 27 (in molecular physics language this m-STE state corresponds to an excited krypton dimer in the lowest 1 u /0 u state localized in a distorted solid structure). This model also explains that the more short-wave emission with a shorter lifetime originates from smaller clusters.…”

Section: Resultssupporting

confidence: 57%

Complex Nature of the UV and Visible Fluorescence of Colloidal ZnO Nanoparticles

1998

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Time-resolved spectroscopy of colloidal ZnO nanoparticles has been carried out with a laser excitation at 248 nm. UV and visible fluorescence has been analyzed. Except for the known band gap 370-nm and impurity 510-nm emissions, we have found additional continua at ∼300, 430, and 545 nm. These continua were developed in solutions of different composition, with excess Zn and OH ions, and in function of time. All but 510-nm fluorescence bands exhibit short nanosecond or subnanosecond decays. The green fluorescence at 510 nm originating from 4-nm particles in Zn-rich solutions is a much longer-lived, 1.0 μs. The band natures are discussed. Cluster size distribution and growth kinetics have been recovered from spectral measurements.

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“…Ce système (pJ et ns), essensiellement évolutif (possibilité d'énergie mJ et durée d'impulsion ps) et fiable, permet d'ores et déjà des applications très diversifiées, depuis la spectroscopie des agrégats de gaz rares [27] jusqu'au diagnostic et à la transformation sub-micronique de surfaces de Téflon [28] ou, encore, la mesure de la photoconductivité induite d'un film de diamant synthétique obtenu par dépôt chimique en phase vapeur (CVD) [29]. Le rayonnement VUV peut alors être utilisé pour transformer [?SI ou sonder par luminescence une surface (Fig.…”

Section: Une Source W V (< Tout Solide )) a 10 Evunclassified

Potentialités des sources à 10 eV

et al. 1999

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Résumé : Les potentialités de sources cohérentes à 10 eV, obtenues par mélange de kéquences à quatre ondes dans un gaz rare (Xe, Kr) ou dans une vapeur de mercure à température ambiante sont présentées et discutées.Comparativement aux sources obtenues par troisième harmonique dans les gaz rares (Xe 118 nm et Kr 122 nm), la source au mercure à 125 nm est particulièrement intense (effet de double résonance sur la susceptibilité non linéaire) avec des impulsions d'environ 10 uJ d'une durée de 6 ns à la cadence de 10 Hz. D'une excellente stabilité, elle est, en outre, très s h p l e dans la config&ation qui est actuellement développée en collaboration avec Thomson CSF ~a s e r / B.M.Industries et avec le soutien spécifique de la cellule des Ressources Technoiogiques du CNRS. INTERET DES PHOTONS W V (e 10 eV)La région de l'ultraviolet lointain autour de 10 eV concerne un vaste champ d'applications car, à cette énergie, les photons interagissent efficacement avec la matière qu'elle soit sous forme gazeuse, liquide ou solide. Ainsi, l'excitation autour de 10 eV permet d'atteindre différents états électroniques de petites molécules telles que Hz, 02, CO, CO2 dont le rôle est prépondérant pour la physico-chimie de l'atmosphère ou des milieux interstellaire. La fenêtre « Lyman cc. >) (à 121.6 nm) qui correspond à un très faible coefficient d'absorption de O2 (0.3 cm-'), est bien connue des astrophysiciens [l]. Par contre, à la longueur d'onde du laser Fz (157 nm) le coefficient d'absorption élevé de 0 2 (= 175 cm-') rend nécessaire l'utilisation d'un pompage.Les applications fondamentales pouvant bénéficier d'une source laser pulsée autour de 10 eV sont nombreuses : spectroscopie à haute résolution [2], spectroscopie résolue en temps [3-41, photodissociation des molécules organiques [5-61, photoionisation à un photon [7-81, spectroscopie de photoélectron [9]. Pour transformer des matériaux (semi-conducteurs, cristaux, polymères ...) l'utilisation de rayonnement VUV est maintenant largement reconnue (large coefficient d'absorption, effet de surface, excitation électronique). En particulier, des processus réactifs très efficaces peuvent être initiés au point de focalisation du laser (avec des densités d'énergie pouvant atteindre les ~/ c m~) avec une résolution submicronique (limite imposée par la diffraction). Ainsi, l'intérêt d'une excitation VUV pour la photogravure du silicium en présence de XeF2 est prouvé par des résultats récents obtenus avec le rayonnement 3 synchrotron [IO-1 11. L'efficacité de la photogravure est multipliée par un facteur 10 en passant de 200 nm à 120 nm. Par ailleurs, un motif peut être gravé en surface avec une précision axiale sub-nanométrique (profondeur de pénétration du rayonnement VUV < 1 nm). Enfin, notons que la combinaison de faisceaux VUV + UV, en coïncidence ou décalés dans le temps, peut améliorer considérablement la gravure en vitesse et en qualité [ 12-131. Ainsi la région spectrale de l'ultraviolet du vide (VUV : 105

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Size-effects on energy relaxation and excited-species desorption in krypton clusters: Fluorescence lifetime measurements with 10 eV laser excitation

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Complex Nature of the UV and Visible Fluorescence of Colloidal ZnO Nanoparticles

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