Projektbeschreibung
Die Elektronenbewegung in Zeitlupe erfassen
Seit Jahrzehnten träumen Forschende davon, die Bewegung von Elektronen in quantenmechanischen Orbitalen direkt zu beobachten – ein komplexes Kunststück, das entscheidend ist, um den Nanokosmos zu verstehen. Das Problem ist, diese Bewegung mit der ultraschnellen zeitlichen Auflösung zu erfassen, die notwendig ist, um kleinste Details der elektronischen Orbitale zu erkennen. Über das ERC-finanzierte Projekt Orbital Cinema soll dieser Traum wahr werden. Mit fortschrittlichen Verfahren wie Photoemissionstomografie für Orbitale und ultraschnelle Photoelektronenspektroskopie wird das Projekt die molekularen Orbitale im Femto- und Attosekundenbereich in Zeitlupe aufnehmen. Mit dieser Innovation könnten Bereiche wie Optoelektronik und Photochemie revolutioniert werden. Außerdem wären Erkenntnisse zu Quantenprozessen möglich und die Zukunft der Technologie könnte grundlegend verändert werden.
Ziel
Directly watching in slow-motion videos how electrons move in quantum mechanical orbitals and how this motion shapes the functionalities of condensed matter has been a dream shared by all natural and life sciences. Yet, this vision comes with the daunting challenge of mapping the microscopic structure of electronic orbitals with simultaneous ultrafast time resolution. We will turn orbital cinematography into reality. This seminal breakthrough will rely on the unique synergies between photoemission orbital tomography (POT), ultrafast photoelectron spectroscopy, lightwave electronics and advanced theory, developed and pioneered by us. Secured by our recent proof-of-principle studies, we will combine these aspects to transform POT to a cinematography at unprecedented time scales, faster than a single oscillation period of light. This will allow us to systematically explore the nanocosmos on its intrinsic femto- to attosecond (the billionth part of a billionth of a second) scales. We will take actual slow-motion movies of molecular orbitals during charge transfer processes, surface chemical reactions, and wave packet motion driven by lightwaves. Orbital Cinema will thus resolve key questions related to a wide range of applications, from next-generation optoelectronics, energy conversion, photochemistry and catalysis to prospective electronics at optical clock rates. We expect it to revolutionize our understanding of the nanocosmos by elucidating–on elementary spatio-temporal scales–the inner structure of quantum leaps, strong-field control of electrons, charge transfer processes, and chemical reactions as well as their control by electric fields and light. Since the dawn of quantum mechanics, the temporal evolution of electronic orbitals has been among the most sought-after, yet elusive quantum processes. Our model-free observation of orbital motion establishes an unprecedented ultrafast wave function lab that will carry us to the very foundations of quantum science.
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 Naturwissenschaften Elektromagnetismus und Elektronik Optoelektronik
- Naturwissenschaften Chemiewissenschaften Physikalische Chemie Fotochemie
- Geisteswissenschaften Kunst moderne und zeitgenössische Kunst Film
- Naturwissenschaften Chemiewissenschaften Katalyse
- Naturwissenschaften Naturwissenschaften Optik Spektroskopie
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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.
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-SYG - HORIZON ERC Synergy Grants
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Aufforderung zur Vorschlagseinreichung
Verfahren zur Aufforderung zur Einreichung von Projektvorschlägen mit dem Ziel, eine EU-Finanzierung zu erhalten.
Verfahren zur Aufforderung zur Einreichung von Projektvorschlägen mit dem Ziel, eine EU-Finanzierung zu erhalten.
(öffnet in neuem Fenster) ERC-2022-SYG
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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.
52428 JULICH
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.