Gerade / ungerade symmetry - breaking in HD at the n = 2 dissociation limit

We report on a study of the I ′ 5g outer well state of HD. Via a resonance-enhanced XUV + IR (extreme ultraviolet + infrared) excitation scheme, rovibronic levels (v = 0–2, J = 1–4) are populated and probed by pulsed lasers. Level energies are measured with an accuracy of ≈0.03 cm−1. Due to gerade–ungerade symmetry breaking, the long-range behavior of the I ′ potential in HD deviates from that of H2 and D2. When this deviation is taken into account a semi-empirical potential for the I ′ 5g state may be constructed, resulting in better agreement with the observed level energies than derived from an adiabatic ab initio potential. With this new potential it is predicted that the I ′ well can sustain only 4 vibrational levels, with the v = 3 level having a binding energy of ≈1.38(3) cm−1. PACS Nos.: 33.80.Rv, 34.20.Cf, 33.20.Ni, 31.50.+w Résumé : Nous étudions ici l’état I ′ 5g de la molécule HD. Via une méthode d’excitation augmentée d’une résonance XUV-IR (ultraviolet lointain et infrarouge), nous peuplons les états de rotation-vibration (v = 0–2, J = 1–4) que nous sondons par laser pulsé. L’énergie laser est mesurée avec une précision ≈0.03 cm−1. À cause du bris de symétrie gauche–droite, la partie longue portée du potentiel I ′ de HD diffère des cas H2 et D2. Tenant compte de cette déviation, il est possible de construire un potentiel semi-empirique pour l’état I ′ 5g, résultant en un meilleur accord avec la valeur observée qu’en utilisant un potentiel postulé adiabatique dès le départ. Avec ce nouveau potentiel, nous prédisons que le puits I ′ ne peut avoir que quatre (4) états vibrationnels, l’état v = 3 ayant une énergie d’environ ≈1.38(3) cm−1. [Traduit par la rédaction]