Description du projet
Surprendre les électrons en flagrant délit
La conception de dispositifs efficaces de conversion de l’énergie solaire ou la compréhension de la photosynthèse reposent sur la connaissance de la manière dont les électrons et les atomes se réorganisent lorsque les molécules absorbent la lumière. Le problème est que la modélisation de ces «états excités» transitoires reste un défi majeur en chimie, en particulier pour les molécules en phase condensée. Le projet NEXUS, financé par le CER, vise à mettre au point des méthodes de calcul permettant de simuler les processus déclenchés par la lumière dans des environnements réalistes de manière plus efficace et plus fiable que les approches actuelles. Ces nouvelles méthodologies serviront à interpréter les expériences de rayons X ultra-rapides qui permettent d’observer des électrons et des atomes en mouvement après une excitation lumineuse. Conjointement, les expériences et les simulations informatiques permettront de mettre en lumière les changements structurels électroniques et atomiques qui se produisent lorsque des molécules organiques réagissent à la lumière, aidant ainsi les chercheurs à concevoir de meilleurs dispositifs de conversion de l’énergie solaire et d’autres technologies basées sur la lumière.
Objectif
The dynamics of charges and atoms when electrons are excited to energy levels above the ground state underpins energy conversion in photosynthesis, photocatalysis and solar cell technologies. Modelling excited electronic states remains however a major challenge. While density functional theory (DFT) has been hugely successful in predicting ground state properties of systems with several atoms and electrons, excited state extensions based on time-dependent formulations often lack the required accuracy. I have pioneered alternative approaches where the excited state orbitals are variationally optimized by converging on saddle points on the electronic energy surface. Preliminary studies show that such time-INdependent methods have similar efficiency and predictive power as ground state DFT. The central idea of NEXUS is to develop an innovative computational framework leveraging saddle point search strategies to significantly expand excited state simulations beyond their current scope.
Meanwhile, modern ultrafast X-ray techniques can achieve structural sensitivity for organic chromophores, offering a means to validate and complement the theoretical models for this important class of photoactive systems. By simulating the excited states in condensed phase rather than gas phase and directly visualizing atomic motion via ultrafast X-rays, NEXUS will provide unprecedented insights into the electronic and structural dynamics of organic molecules with application in photoswitching, singlet fission, and artificial photosynthesis. The goal is to unravel the elusive interplay between structure and function and pave the way to the rational design of photofunctional systems, enhancing the efficiency of solar energy conversion. An effective, low cost approach for modelling excited states of large systems is ground breaking and will have impact well beyond organic molecules, enabling the study of charge and atom dynamics in photochemical reactions for a wide range of applications.
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. Voir: Le vocabulaire scientifique européen.
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- ingénierie et technologie génie de l'environnement énergie et combustibles énergie renouvelable énergie solaire
- sciences naturelles sciences chimiques catalyse photocatalyse
- sciences naturelles sciences biologiques botanique
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Programme(s)
Programmes de financement pluriannuels qui définissent les priorités de l’UE en matière de recherche et d’innovation.
Programmes de financement pluriannuels qui définissent les priorités de l’UE en matière de recherche et d’innovation.
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HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC)
PROGRAMME PRINCIPAL
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Thème(s)
Les appels à propositions sont divisés en thèmes. Un thème définit un sujet ou un domaine spécifique dans le cadre duquel les candidats peuvent soumettre des propositions. La description d’un thème comprend sa portée spécifique et l’impact attendu du projet financé.
Les appels à propositions sont divisés en thèmes. Un thème définit un sujet ou un domaine spécifique dans le cadre duquel les candidats peuvent soumettre des propositions. La description d’un thème comprend sa portée spécifique et l’impact attendu du projet financé.
Régime de financement
Régime de financement (ou «type d’action») à l’intérieur d’un programme présentant des caractéristiques communes. Le régime de financement précise le champ d’application de ce qui est financé, le taux de remboursement, les critères d’évaluation spécifiques pour bénéficier du financement et les formes simplifiées de couverture des coûts, telles que les montants forfaitaires.
Régime de financement (ou «type d’action») à l’intérieur d’un programme présentant des caractéristiques communes. Le régime de financement précise le champ d’application de ce qui est financé, le taux de remboursement, les critères d’évaluation spécifiques pour bénéficier du financement et les formes simplifiées de couverture des coûts, telles que les montants forfaitaires.
HORIZON-ERC - HORIZON ERC Grants
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Appel à propositions
Procédure par laquelle les candidats sont invités à soumettre des propositions de projet en vue de bénéficier d’un financement de l’UE.
Procédure par laquelle les candidats sont invités à soumettre des propositions de projet en vue de bénéficier d’un financement de l’UE.
(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) ERC-2024-STG
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La contribution financière nette de l’UE est la somme d’argent que le participant reçoit, déduite de la contribution de l’UE versée à son tiers lié. Elle prend en compte la répartition de la contribution financière de l’UE entre les bénéficiaires directs du projet et d’autres types de participants, tels que les participants tiers.
34127 Trieste
Italie
Les coûts totaux encourus par l’organisation concernée pour participer au projet, y compris les coûts directs et indirects. Ce montant est un sous-ensemble du budget global du projet.