Description du projet
Un système Raman innovant pour la spectroscopie avancée
Les réactions induites par la lumière englobent un large éventail de phénomènes, notamment la conversion de l’énergie dans les protéines, le photodommage cutané causés par l’irradiation UV et la relaxation des porteurs dans les dispositifs optoélectroniques. Ceux-ci, et d’autres processus cruciaux, sont toutefois souvent occultés par les limites de notre équipement et de notre technologie. Le projet 2D-PULSES, financé par le CER, entend développer un dispositif innovant de résonance Raman bidimensionnelle dans le visible et l’ultraviolet, utilisant des technologies de détection sensibles à la phase pour étudier les processus chimiques, biologiques et physiques. Ce système Raman avancé, qui intègre une approche pluridimensionnelle, permettra de mener des recherches cruciales et de mieux comprendre la femtochimie et la femtophysique, ainsi que leurs mouvements nucléaires synergiques.
Objectif
We propose the construction and development of a visible/ultraviolet (UV) two-dimensional resonance Raman (2DR) setup with phase-sensitive detection to tackle ultrafast Chemical, Physical and Biological processes. Light-induced reactions cover a broad range of phenomena, from screening of photo-damage in skin upon UV irradiation to carrier relaxation in opto-electronic devices and energy conversion in proteins. Their lowest hierarchical level lies in the interplay of nuclear motion and normal mode couplings, such as funnelling the absorbed energy to the solvent via molecular oscillations in nucleobases, electron-phonon/phonon-phonon couplings in graphene, vibrational cooling in hemeproteins. Nature has intricately coupled vibrational degrees of freedom to facilitate light-energy conversion into synergistic nuclear motions, ruling femtochemistry and femtophysics. Conventional spectroscopic methods project structural information along specific normal coordinates, providing limited insights into these coupled motions. 2DR combines the structural sensitivity inherent to the Raman process with a multi-dimensional scheme, yielding frequency correlation spectra that encode information on the vibronic mode couplings across the entire vibrational manifold. Critically, the development of 2DR and its application to light-driven processes has been hindered by technical and conceptual hurdles. Among them: 1) 2DR realizations have been confined to restricted visible regions, while most biomolecules require spectral tunability and/or UV excitations; 2) vibrational signatures recorded by 2DR can be assigned both to vibrational (anharmonic) mode couplings as well as to (harmonic) high-order Raman transitions. The set up of the proposed novel 2DR approach will circumvent these limitations, establishing an interdisciplinary research team toiling over unsolved problems in which the ultrafast and multidimensional facets play a key role.
Champ scientifique (EuroSciVoc)
CORDIS classe les projets avec EuroSciVoc, une taxonomie multilingue des domaines scientifiques, grâce à un processus semi-automatique basé sur des techniques TLN.
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Programme(s)
- HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC) Main Programme
Thème(s)
Régime de financement
HORIZON-ERC - HORIZON ERC GrantsInstitution d’accueil
00185 Roma
Italie