FWF - Chemical Dynamics - Ultraschnelle Dynamik in der Chemie

Projekt: Foschungsprojekt

Beschreibung

Die Formierung und die Trennung chemischer Bindungen sind die fundamentalsten Schritte im Verlauf
chemischer Reaktionen. Daher ist die Erforschung der Dynamik dieser Prozesse in Echtzeit von großem
Interesse für die Physik, Chemie und viele andere Wissenschaften.
Ziel der vorgeschlagenen Experimente ist es, ein tieferes Verständnis der Dynamiken in Molekülen aus
einer grundlegend neuen Position heraus zu erlangen. Das Projekt wird mittels laborbasierter
Femtosekunden RöntgenabsorptionsSpektroskopie in ein neues Forschungsgebiet vorstoßen, in dem es
sich Hohe Harmonische Lichtpulse mit Photonenenergien über 100 eV zu Nutze macht. Diese neuartige
Methode kombiniert die Vorteile der RöntgenabsorptionsSpektroskopie mit denen von Femtosekunden
PumpProbebasierten Techniken. Die Verwendung von InnerschalenÜbergängen erlaubt die
Erforschung elektronischer und nuklearer Moleküldynamiken mit elementspezifischer Sensitivität für
lokale elektronische Strukturen. In den vorgeschlagenen Experimenten werden Hohe Harmonische Pulse
mit Photonenenergien jenseits der Schwefel 2p Kanten benutzt, was die EchtzeitUntersuchung der
Chemie von Schwefelverbindungen aus der Perspektive wohldefinierter Schwefelatome erlaubt. Die
Untersuchungen in Berkeley und Graz werden sich auf SpinBahnWellenpakete und Vibrations
Wellenpakete in neutralen und Starkfeldionisierten Kohlenstoffdisulfid Molekülen konzentrieren.
Darüber hinaus wird das photoinduzierte Aufbrechen der SC Bindung im zyklischen Thiophen Molekül
(RingÖffnungsReaktion) untersucht werden, dass eine besondere Relevanz für Energie und Umwelt
bezogene Technologien aufweist. Die Einführung von kontrollierten Anregungen mit ultraviolettem Licht
ist ein wichtiger Schritt in der Femtosekunden RöntgenabsorptionsSpektroskopie, der einzigartige
Möglichkeiten eröffnen kann für die Erforschung von natürlich vorkommenden, durch Sonnenlicht
ausgelösten, photochemischen Prozessen.
Die Erforschung von fundamentalen Mechanismen in der Natur ist die Basis für unser Verständnis von
komplexen Systemen und deren dynamischer Verhaltensweisen. Die Entwicklung neuartiger Methoden
für die Erforschung ultraschneller photoinduzierter Dynamiken in Molekülen eröffnet neue
Forschungsmöglichkeiten in der Physik, der Chemie, den Lebenswissenschaften, den
Materialwissenschaften sowie in Energie und Umwelt bezogenen Technologien.
StatusAbschlussdatum
Tatsächlicher Beginn/ -es Ende20/10/1419/06/17