报告题目：兆电子伏超快电子衍射在非绝热气态分子动力学上的应用

　　报告人：杨杰 副教授 清华大学化学系基础分子科学中心

　　报告时间：2021年3月3日（星期三），10:00（上午） 

　　报告地点：瞬态室三楼大会议室

　　邀请人：皮良文 副研究员 瞬态研究室

　　报告摘要：

　　自飞秒激光问世以来，基于泵浦-探测范式的超快激光光谱学实验方法极大地推动了人们对非平衡态分子动力学的理解。但是，由于超快激光光谱学主要探测电子动力学，人们对飞秒尺度下的分子结构演化动力学一直缺乏有效的观测手段。近年来，得益于前沿电子加速器技术的突破，超快X光衍射、超快电子衍射等方法可以同时实现飞秒时间分辨率与原子级空间分辨率，为解决此类问题提供了一种全新实验思路。在该报告中，我将简要回顾超快电子衍射的发展历程，并介绍兆电子伏超快电子衍射（MeV-UED）在气态分子上的应用。利用MeV-UED，我们成功地观测到了CF3I分子解离过程中的碳原子的高速反冲、原子核波包在锥形交叉处的非绝热量子分裂等动力学过程。另外，我们利用对非弹性超快电子散射与弹性超快电子衍射的同步观测，清晰地记录了吡啶分子内转换过程中原子核与电子自由度的相互耦合。这些实验证明了MeV-UED是观测非绝热分子动力学的一种强大工具。

　　报告人简介：

　　杨杰副教授于2010年本科毕业于南京大学物理系，2016年博士毕业于内布拉斯加大学-林肯分校。2016年至2021年1月在美国SLAC加速器实验室工作，其主要工作为利用超快电子衍射对气态分子动力学进行实验研究。他在博士就读和海外工作期间，取得了丰硕的成果，主要科研贡献如下：

　　作为主要负责人之一，组织首轮SLAC超快电子衍射装置的气态分子用户实验的运行，帮助全世界16个科学团队远程完成实验。

　　利用超快电子衍射同时观测到非平衡态分子内电子与原子核动力学过程。相关工作发表在《科学》杂志，并入选美国化学学会《化学化工新闻》报导。

　　作为团队负责人之一，成功搭建、运行首个针对液态样品的超快电子衍射实验平台。

　　利用超快电子衍射，以原子分辨率对三氟碘甲烷分子的非绝热动力学过程实现解析，相关工作发表在《科学》杂志。

　　作为团队骨干，将SLAC超快电子衍射推进至美国能源部下属的正式用户装置之一。

　　利用兆电子伏超快电子衍射直接解析碘分子振动，验证“分子电影”的可行性。相关工作发表在《物理评论快报》，入选编辑推荐，并入选《物理》杂志观点文章。

　　在气态分子超快电子衍射中首次同时实现百飞秒时间分辨率与亚埃空间分辨率。相关工作发表在《自然·通讯》。

　　观测气态三氟碘甲烷、二硫化碳在超快激光分子排列下的电子衍射图，并利用其反解出三维分子结构。相关工作分别发表在《自然·通讯》与《物理评论快报》。