Projektbeschreibung
Lichtinduzierte molekulare Veränderungen beleuchten
Viele natürliche und industrielle Prozesse beruhen auf Veränderungen von Molekülen unter Lichteinwirkung. Diese Veränderungen geschehen schnell, sodass sie schwer zu erforschen sind. Mit den aktuellen Verfahren kann die Struktur der Moleküle erfasst werden, aber nicht die Veränderungen der elektronischen Zustände. Daher ist das Wissen zur Reaktion von Molekülen bei photochemischen Prozessen begrenzt. Finanziert über den Europäischen Forschungsrat wird daher im Projekt TERES eine neue Methode entwickelt, um diese schnellen Veränderungen einzufangen. Mit fortschrittlichen Verfahren zur Elektronenstreuung wird das TERES-Team einzelne elektronische Zustände unterscheiden und bestimmen, ohne die molekulare Struktur zu stören. Das Ergebnis sind neue Erkenntnisse zur Reaktion von Molekülen sowie neue Möglichkeiten in der Photochemie.
Ziel
Many processes in nature and industry are intricately linked to the structure-function relationship of molecules, which optical stimuli can profoundly alter. Chemists and physicists have long sought to unravel the ultrafast structural changes of photochemical reactions. Using two short pulses with precisely synchronized time delays, a series of snapshots of the evolving electronic and molecular structures at various reaction times can be collected, analogous to assembling frames in a video. Measuring coupled electronic-nuclear dynamics remains a formidable challenge due to the small time, energy and spatial scales involved. State-of-the-art ultrafast electron diffraction (UED) techniques excel in molecular structure retrieval, but the critical signatures stemming from simultaneous transformations in electronic structure remain elusive, as several molecular reaction channels overlap and cannot be separated with current imaging technologies.
My goal is to pioneer a novel time- and energy-resolved electron scattering (TERES) method for real-time monitoring of coupled electronic-nuclear dynamics in photochemical reactions by energy-resolving UED. TERES will experimentally separate and identify electron scattering signals arising from different electronic structures of excited molecules (e.g. in different excited states) while preserving molecular structure information, comprehensively mapping the potential energy surfaces involved at different reaction times capabilities significantly exceeding current UED technology. Successful realization of TERES promises to usher in a new era in photochemistry, unveiling hidden aspects of chemical reactivity.
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: https://op.europa.eu/en/web/eu-vocabularies/euroscivoc.
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Schlüsselbegriffe
Programm/Programme
- HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC) Main Programme
Thema/Themen
Aufforderung zur Vorschlagseinreichung
(öffnet in neuem Fenster) ERC-2024-STG
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