Opis projektu
Wykorzystanie nowych oddziaływań między światłem i cząsteczkami we wnękach
Oddziaływania światło-materia mają kluczowe znaczenie dla wielu obszarów zastosowań, a jednym z najciekawszych przykładów są polarytony, czyli hybrydowe cząstki składające się z fotonu silnie sprzężonego z dipolem elektrycznym. Jednym z polarytonów są pary elektron-dziura elektronowa w półprzewodnikach oraz oscylujące elektrony na powierzchni metalu, które tworzą powierzchniowe plazmony polarytony. Polarytony molekularne mogą powstawać także w nieco większej skali pod warunkiem zapewnienia odpowiednich warunków, na przykład w ograniczonych polach elektromagnetycznych występujących we wnękach optycznych. Zespół finansowanego ze środków Unii Europejskiej projektu QuantumLight bada naturę tych oddziaływań za pomocą szeroko zakrojonego modelowania teoretycznego. Lepsze zrozumienie tych egzotycznych oddziaływań między światłem i materią pozwoli na ich precyzyjniejsze kontrolowanie, co przełoży się na innowacje w dziedzinie chemii kwantowej oraz fotoniki.
Cel
The chemistry of light-matter states (polaritonic chemistry) is a relatively new research area in chemistry. Recent experiments have demonstrated that molecular polaritons can have a profound impact on the outcome of chemical reactions taking place inside cavities. Molecular polaritons are formed when the molecular degrees of freedom couple strongly with the modes of a quantum field. From a theoretical point of view the experiments are highly complex, with many different interactions taking place, and a detailed theoretical understanding of the observations is still uncertain. The mission of QuantumLight is to explore, using advanced theoretical modeling, the phenomena that arise when quantum fields interact with molecules and the possibilities that emerge for chemistry. Detailed theoretical and computational understanding of these phenomena will open completely new ways to control and manipulate molecular systems and study new states of matter. The theoretical foundation is cavity quantum electrodynamics (QED), and it will, when combined with the methodologies of quantum chemistry, enable a predictive computational framework for interpretation and future design of polaritonic chemistry. The QuantumLight project will develop and apply accurate electronic structure methods for molecules interacting with quantum fields, in particular coupled cluster theory. Different types of quantum fields will be studied, focusing on those that appear inside optical cavities and the surface plasmon polariton field that is formed by metallic nanoparticles and nanogaps. Applications of the methodology will include ultrafast dynamics in photochemistry, molecules in chiral cavities, electron-photon dynamics, X-ray spectroscopy in cavities, and polariton-assisted chemical reactions.
Dziedzina nauki (EuroSciVoc)
Klasyfikacja projektów w serwisie CORDIS opiera się na wielojęzycznej taksonomii EuroSciVoc, obejmującej wszystkie dziedziny nauki, w oparciu o półautomatyczny proces bazujący na technikach przetwarzania języka naturalnego. Klasyfikacja tego projektu została potwierdzona przez zespół projektowy.
Klasyfikacja projektów w serwisie CORDIS opiera się na wielojęzycznej taksonomii EuroSciVoc, obejmującej wszystkie dziedziny nauki, w oparciu o półautomatyczny proces bazujący na technikach przetwarzania języka naturalnego. Klasyfikacja tego projektu została potwierdzona przez zespół projektowy.
Słowa kluczowe
Program(-y)
Temat(-y)
System finansowania
ERC-ADG - Advanced GrantInstytucja przyjmująca
7491 Trondheim
Norwegia