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CORDIS - Resultados de investigaciones de la UE
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Field Control of Cold Molecular Collisions

Descripción del proyecto

Un juego de billar cuántico con campos eléctricos y magnéticos como pistas

El calentamiento hace que las moléculas se «agiten», moviéndose cada vez con mayor frenesí y aumentando las colisiones. En cambio, el enfriamiento hace que se ralenticen. En teoría, a una temperatura de cero absoluto, el movimiento cesaría por completo. Cuanto más cerca se está de este punto, más exóticos son los comportamientos observados. El proyecto FICOMOL, financiado con fondos europeos, estudiará las colisiones moleculares entre moléculas y átomos ultrafríos. Su ambicioso objetivo es pasar de la observación al control, lo que permitiría manipular las interacciones entre moléculas individuales mediante campos eléctricos o magnéticos.

Objetivo

It is a long held dream of chemical physicists to study (and to control!) the interactions between individual molecules in completely specified collisions. This project brings this goal within reach. I will develop novel methods to study collisions between individual molecules at temperatures between 10 mK and 10 K, and to manipulate their interaction using electric and magnetic fields. Under these cold conditions, the collisions are dominated by quantum effects such as interference and tunneling. Scattering resonances occur that respond sensitively to external electric or magnetic fields, yielding the thrilling perspective to provide “control knobs” to steer the outcome of a collision. Building on my unique experience with state-of-the-art molecular beam deceleration methods, I will study scattering resonances for chemically relevant systems involving molecules such as OH, NO, NH3 and H2CO in crossed beam experiments. Using external electric or magnetic fields, we will tune the positions and widths of resonances, such that collision rates can be changed by orders of magnitude. This type of “collision engineering” will be used to induce and study hitherto unexplored quantum phenomena, such as the merging of individual resonances, and resonant energy transfer in bimolecular collisions. Measurements of exotic collision phenomena under yet unexplored conditions as proposed here provide excellent tests for quantum theories of molecular interactions, and pave the way towards the engineering of novel quantum structures, or the collective properties of interacting molecular systems. The proposed research program will transform this field from merely “probing nature” with the highest possible detail to “manipulating nature” with the highest possible level of control. It will open up a new and intellectually rich research field in chemical physics and physical chemistry, and will be a major breakthrough in the emerging research field of cold molecules.

Ámbito científico (EuroSciVoc)

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Palabras clave

Programa(s)

Tema(s)

Régimen de financiación

ERC-COG - Consolidator Grant

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Convocatoria de propuestas

(se abrirá en una nueva ventana) ERC-2018-COG

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Institución de acogida

STICHTING RADBOUD UNIVERSITEIT
Aportación neta de la UEn
€ 2 000 000,00
Dirección
HOUTLAAN 4
6525 XZ Nijmegen
Países Bajos
Región
Oost-Nederland Gelderland Arnhem/Nijmegen
Tipo de actividad
Higher or Secondary Education Establishments
Enlaces
Coste total
€ 2 000 000,00

Beneficiarios (1)