Dinâmica de Ligações de Hidrogênio Ultrapassada na Espectroscopia Infravermelha da Água

Investigamos rearranjos da rede de ligações de hidrogênio na água medindo flutuações na frequência de alongamento OH do HOD em D2O líquido com espectroscopia infravermelha de femtossegundos. Usando simulações de um modelo atomístico de água, relacionamos essas flutuações de frequência com a dinâmica intermolecular. O modelo revela que as deslocações de frequência OH surgem de mudanças no campo elétrico molecular que atua sobre o próton. Em curtos períodos, o desfasamento vibracional reflete uma oscilação subamortecida da ligação de hidrogênio com um período de 170 femtossegundos. Em períodos mais longos, as correlações vibracionais decaem em uma escala de tempo de 1,2 picosegundos devido a reorganizações estruturais coletivas.