Projektbeschreibung
Neuartige effiziente Fernfeld-Bildgebung für Studien im Nanobereich
Nanoskalige Prozesse sind in einer Reihe von Bereichen von der Biologie bis zur Chemie von großem wissenschaftlichem Interesse. Ein besseres Verständnis ihrer Funktionsweise könnte eine ganze Reihe von Vorteilen bieten. Leider ist kein Fernfeld-Bildgebungsverfahren in der Lage, Funktionen im Nanomaßstab effizient zu untersuchen, da entweder die zeitliche oder die räumliche Auflösung für eine Untersuchung nicht ausreicht. Im Rahmen des EU-finanzierten Projekts HIGH-Q wird ein neuartiges Fernfeld-Bildgebungsverfahren entwickelt, bei dem Freie-Elektronen-Röntgenlaserpulse, ultraschnelle kohärente Beugungsbilder, ultraschnelle Röntgenstrahlen und Rekonstruktionsalgorithmen zum Einsatz kommen, die eine effiziente Untersuchung von Prozessen im Nanobereich fördern. Dieses Projekt wird große wissenschaftliche Fortschritte u. a. in den Bereichen Photochemie, Material- und Katalysewissenschaften begünstigen.
Ziel
Our ability to observe processes and study function at the nanoscale is hindered by the compromise between temporal and spatial resolutions inherent to the majority of far-field imaging techniques. This limits our perspective on a wide range of non-equilibrium processes at the nanoscale such as chemical/catalytic reactions, ultrafast phase-transitions and biological processes at room temperature in native phase. Intense and spatially coherent femtosecond-short X-ray flashes from free-electron laser (XFEL) sources can combine high spatial and temporal resolutions through 'diffraction-before-destruction' coherent diffractive imaging (CDI) of individual nano-specimens within a single exposure. XFEL CDI studies have found surprising variety of morphologies in soot, unknown metastable shapes of metal nanoparticles and exotic states of water, which are otherwise inaccessible. PI and colleagues applied this technique to follow an ultrafast irreversible laser-superheating process with few nanometers spatial and 100 femtosecond temporal resolutions at the single nanoparticle level.
Despite significant efforts, the spatial resolution of single XFEL CDI images of non-periodic specimen could not be improved beyond few nanometers. This proposal will overcome this limit by exploiting previously little explored phenomena which arise when specimen are exposed to newly available intense 500 attosecond to few femtosecond short FEL pulses. All matter exposed to intense X-rays is photo-ionised. When XFEL pulses are comparable or shorter than subsequent relaxation processes, non-linear effects such as transient resonances and resonant stimulated emission increase the brightness of images by several orders of magnitudes and significantly improve the spatial resolution. In combination with sparsity based reconstruction algorithms this proposal will push ultrafast CDI towards the single macromolecule limit and open novel avenues for photochemistry, catalysis, and material studies.
Wissenschaftliches Gebiet (EuroSciVoc)
CORDIS klassifiziert Projekte mit EuroSciVoc, einer mehrsprachigen Taxonomie der Wissenschaftsbereiche, durch einen halbautomatischen Prozess, der auf Verfahren der Verarbeitung natürlicher Sprache beruht. Siehe: Das European Science Vocabulary.
CORDIS klassifiziert Projekte mit EuroSciVoc, einer mehrsprachigen Taxonomie der Wissenschaftsbereiche, durch einen halbautomatischen Prozess, der auf Verfahren der Verarbeitung natürlicher Sprache beruht. Siehe: Das European Science Vocabulary.
- Naturwissenschaften Chemiewissenschaften Physikalische Chemie Fotochemie
- Naturwissenschaften Chemiewissenschaften Katalyse
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Schlüsselbegriffe
Schlüsselbegriffe des Projekts, wie vom Projektkoordinator angegeben. Nicht zu verwechseln mit der EuroSciVoc-Taxonomie (Wissenschaftliches Gebiet).
Schlüsselbegriffe des Projekts, wie vom Projektkoordinator angegeben. Nicht zu verwechseln mit der EuroSciVoc-Taxonomie (Wissenschaftliches Gebiet).
Programm/Programme
Mehrjährige Finanzierungsprogramme, in denen die Prioritäten der EU für Forschung und Innovation festgelegt sind.
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HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC)
HAUPTPROGRAMM
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Thema/Themen
Aufforderungen zur Einreichung von Vorschlägen sind nach Themen gegliedert. Ein Thema definiert einen bestimmten Bereich oder ein Gebiet, zu dem Vorschläge eingereicht werden können. Die Beschreibung eines Themas umfasst seinen spezifischen Umfang und die erwarteten Auswirkungen des finanzierten Projekts.
Aufforderungen zur Einreichung von Vorschlägen sind nach Themen gegliedert. Ein Thema definiert einen bestimmten Bereich oder ein Gebiet, zu dem Vorschläge eingereicht werden können. Die Beschreibung eines Themas umfasst seinen spezifischen Umfang und die erwarteten Auswirkungen des finanzierten Projekts.
Finanzierungsplan
Finanzierungsregelung (oder „Art der Maßnahme“) innerhalb eines Programms mit gemeinsamen Merkmalen. Sieht folgendes vor: den Umfang der finanzierten Maßnahmen, den Erstattungssatz, spezifische Bewertungskriterien für die Finanzierung und die Verwendung vereinfachter Kostenformen wie Pauschalbeträge.
Finanzierungsregelung (oder „Art der Maßnahme“) innerhalb eines Programms mit gemeinsamen Merkmalen. Sieht folgendes vor: den Umfang der finanzierten Maßnahmen, den Erstattungssatz, spezifische Bewertungskriterien für die Finanzierung und die Verwendung vereinfachter Kostenformen wie Pauschalbeträge.
HORIZON-ERC - HORIZON ERC Grants
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Aufforderung zur Vorschlagseinreichung
Verfahren zur Aufforderung zur Einreichung von Projektvorschlägen mit dem Ziel, eine EU-Finanzierung zu erhalten.
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(öffnet in neuem Fenster) ERC-2021-STG
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Finanzieller Nettobeitrag der EU. Der Geldbetrag, den der Beteiligte erhält, abzüglich des EU-Beitrags an mit ihm verbundene Dritte. Berücksichtigt die Aufteilung des EU-Finanzbeitrags zwischen den direkten Begünstigten des Projekts und anderen Arten von Beteiligten, wie z. B. Dritten.
20148 Hamburg
Deutschland
Die Gesamtkosten, die dieser Organisation durch die Beteiligung am Projekt entstanden sind, einschließlich der direkten und indirekten Kosten. Dieser Betrag ist Teil des Gesamtbudgets des Projekts.