Descrizione del progetto
Studiare gli elettroni in azione
La progettazione di dispositivi efficienti per la conversione dell’energia solare o la comprensione della fotosintesi dipende dalla conoscenza di come gli elettroni e gli atomi si riorganizzano quando le molecole assorbono la luce. Tuttavia, la descrizione di questi “stati eccitati” transitori è ancora un ostacolo difficile da superare nella chimica, soprattutto per le molecole in fase condensata. Il progetto NEXUS, finanziato dal CER, si propone di sviluppare metodi computazionali per simulare i processi innescati dalla luce in ambienti realistici in modo più efficiente e affidabile rispetto agli approcci attuali. Le nuove metodologie saranno usate per interpretare gli esperimenti a raggi X ultraveloci che catturano elettroni e atomi in movimento dopo l’eccitazione della luce. Insieme, gli esperimenti e le simulazioni informatiche riveleranno come si svolgono i cambiamenti strutturali elettronici e atomici quando le molecole organiche reagiscono con la luce, aiutando la ricerca a progettare dispositivi di conversione dell’energia solare migliori e altre tecnologie basate sulla luce.
Obiettivo
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.
Campo scientifico (EuroSciVoc)
CORDIS classifica i progetti con EuroSciVoc, una tassonomia multilingue dei campi scientifici, attraverso un processo semi-automatico basato su tecniche NLP. Cfr.: Il Vocabolario Scientifico Europeo.
CORDIS classifica i progetti con EuroSciVoc, una tassonomia multilingue dei campi scientifici, attraverso un processo semi-automatico basato su tecniche NLP. Cfr.: Il Vocabolario Scientifico Europeo.
- ingegneria e tecnologia ingegneria ambientale energia e carburanti energia rinnovabile energia solare
- scienze naturali scienze chimiche catalisi fotocatalisi
- scienze naturali scienze biologiche botanica
È necessario effettuare l’accesso o registrarsi per utilizzare questa funzione
Programma(i)
Programmi di finanziamento pluriennali che definiscono le priorità dell’UE in materia di ricerca e innovazione.
Programmi di finanziamento pluriennali che definiscono le priorità dell’UE in materia di ricerca e innovazione.
-
HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC)
PROGRAMMA PRINCIPALE
Vedi tutti i progetti finanziati nell’ambito di questo programma
Argomento(i)
Gli inviti a presentare proposte sono suddivisi per argomenti. Un argomento definisce un’area o un tema specifico per il quale i candidati possono presentare proposte. La descrizione di un argomento comprende il suo ambito specifico e l’impatto previsto del progetto finanziato.
Gli inviti a presentare proposte sono suddivisi per argomenti. Un argomento definisce un’area o un tema specifico per il quale i candidati possono presentare proposte. La descrizione di un argomento comprende il suo ambito specifico e l’impatto previsto del progetto finanziato.
Meccanismo di finanziamento
Meccanismo di finanziamento (o «Tipo di azione») all’interno di un programma con caratteristiche comuni. Specifica: l’ambito di ciò che viene finanziato; il tasso di rimborso; i criteri di valutazione specifici per qualificarsi per il finanziamento; l’uso di forme semplificate di costi come gli importi forfettari.
Meccanismo di finanziamento (o «Tipo di azione») all’interno di un programma con caratteristiche comuni. Specifica: l’ambito di ciò che viene finanziato; il tasso di rimborso; i criteri di valutazione specifici per qualificarsi per il finanziamento; l’uso di forme semplificate di costi come gli importi forfettari.
HORIZON-ERC - HORIZON ERC Grants
Vedi tutti i progetti finanziati nell’ambito di questo schema di finanziamento
Invito a presentare proposte
Procedura per invitare i candidati a presentare proposte di progetti, con l’obiettivo di ricevere finanziamenti dall’UE.
Procedura per invitare i candidati a presentare proposte di progetti, con l’obiettivo di ricevere finanziamenti dall’UE.
(si apre in una nuova finestra) ERC-2024-STG
Vedi tutti i progetti finanziati nell’ambito del bandoIstituzione ospitante
Contributo finanziario netto dell’UE. La somma di denaro che il partecipante riceve, decurtata dal contributo dell’UE alla terza parte collegata. Tiene conto della distribuzione del contributo finanziario dell’UE tra i beneficiari diretti del progetto e altri tipi di partecipanti, come i partecipanti terzi.
34127 Trieste
Italia
I costi totali sostenuti dall’organizzazione per partecipare al progetto, compresi i costi diretti e indiretti. Questo importo è un sottoinsieme del bilancio complessivo del progetto.