Projektbeschreibung
Ausnutzung natürlichen Lichts – vielversprechend für nachhaltige Technologien
Die Modellierung der Art und Weise, wie Moleküle Lichtenergie absorbieren und nutzen, ist für das Verständnis von Energieübertragung und chemischen Umwandlungen von zentraler Bedeutung. Mit den heute üblichen Methoden können jedoch Genauigkeit und Skalierbarkeit nicht effizient in Einklang gebracht werden, was ihre Anwendung auf größere Systeme einschränkt. Das Team des im Rahmen der Marie-Skłodowska-Curie-Maßnahmen unterstützten Projekts FRESH-OODFT wird fortgeschrittene Werkzeuge entwickeln, um zu untersuchen, wie Moleküle Lichtenergie absorbieren und ausnutzen. Die Forschungsgruppe wird die Dichtefunktionaltheorie weiterentwickeln und zustandsspezifische Methoden erarbeiten, um die Berechnung von Potentialenergieoberflächen im angeregten Zustand zu verbessern. Zur präziseren Modellierung von atomaren Kräften, elektronischen Kopplungen und Energieübertragung werden orbitaloptimierte Dichtefunktionaltheorieansätze und nicht-orthogonale Konfigurationsinteraktionen dienen. Diese Fortschritte werden zudem die Berechnung von Transientenabsorptionsspektren ermöglichen, mit denen eine direkte Verbindung zwischen Simulationen und experimenteller Spektroskopie hergestellt wird. Die vorgeschlagenen Methoden werden auf photoaktive Systeme angewendet.
Ziel
Modeling light-induced processes is a complex task, but understanding and exploiting them enables employing the absorbed energy in transformations. Yet, no electronic-structure method combines high accuracy with low scaling, limiting the size of the systems investigated in molecular simulations. This project will advance state-specific methods based on density functional theory (DFT), improve the calculation of the excited-state potential energy surface (PES), and apply them to the direct calculation of experimental observables in molecular simulations.
During the outgoing phase at UC Berkeley, under the supervision of Prof. Martin Head-Gordon, I will develop electronic structure methods to accurately model atomic forces and structures with orbital-optimized density functional theory (OO-DFT). The OO-DFT PES is corrected in the crossing regions with the non-orthogonal configuration interaction (NOCI) method, and the off-diagonal NOCI Hamiltonian elements approximate electronic couplings for energy and charge transfer. Furthermore, the transient-absorption spectra (TA) will be computed via time-dependent perturbation of the excited-state density, enabling direct comparison to time-resolved spectroscopy experiments. Each method development task will be validated by systematic benchmarking, and all reference sets will be deposited in open-access repositories.
During the return phase at the Donostia International Physics Center, under the supervision of Prof. David Casanova, I will apply the excited-state methods I developed to photoactive systems of technological and biological relevance, including organic photovoltaics (OPV), organic light-emitting diodes (OLED), and photosynthetic complexes. The results will broaden our understanding of natural light-harvesting and accelerate sustainable technologies. Dissemination will target excited-state simulation groups, exploitation with partners in the OPV and OLED sectors, and outreach will engage citizens in public events.
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.
Die Klassifikation dieses Projekts wurde von Menschen validiert.
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Die Klassifikation dieses Projekts wurde von Menschen validiert.
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.1.2 - Marie Skłodowska-Curie Actions (MSCA)
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-TMA-MSCA-PF-GF - HORIZON TMA MSCA Postdoctoral Fellowships - Global Fellowships
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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) HORIZON-MSCA-2025-PF
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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.
20018 Donostia San Sebastian
Spanien
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.