Projektbeschreibung
Eine neue Perspektive auf Kleines und Großes könnte unser Verständnis und unsere Kontrolle revolutionieren
Die dynamische Bilderfassung von Molekülen während chemischer Reaktionen und biologischer Vorgänge zählt zu den größten Herausforderungen der wissenschaftlichen Gemeinschaft, aber ein Erfolg in diesem Bereich wäre unbezahlbar. Das EU-finanzierte TiMoleS entwickelt die theoretischen und rechnerischen Grundlagen, um zwei sehr fortgeschrittene Lasermethoden zu nutzen, die gemeinsam versprechen, die erforderliche raumzeitliche Auflösung bieten zu können, um Atomkerne und deren Elektronen in Aktion zu erfassen. Die Anwendungsmöglichkeiten dieser Innovation wären schier unendlich, in Bereichen von der Medizin über die Pflanzenzucht und Wasseraufbereitung bis hin zu Biokraftstoffen. Neben neuen Blickwinkeln auf unsere Welt und unser Universum könnte der Erfolg von TiMoleS zu exponentiell größerer Kontrolle und Steuerung der Prozesse führen, die sich auf vielfältige Weise auf unser Leben auswirken.
Ziel
A chemical reaction is often an unsolved maze game: we know where it starts and ends, but the path followed is a question that remains. Time-resolved imaging of molecular dynamics, therefore, is of primary interest. To solve aforementioned, we miss a sub-Ångström spatial and sub-femtosecond temporal resolution imaging scheme that can probe both nuclei and electrons. In this project TiMoleS, I propose to lay the theoretical and conceptual groundwork for such an imaging tool that can monitor molecular reaction and accompanying electron dynamics. This will be done by letting the target molecule to image by itself via two coexisting strong field processes termed laser-induced electron diffraction and laser-induced electron holography. I intend to use these processes in a complementary way to image nuclear dynamics as well as the electron cloud evolution. Through well-organized work packages for rigorous theoretical and computational developments and by collaborating with specialists of the domain, I propose to surmount difficulties linked with these processes to realize ultrafast imaging. I will develop analytical models, numerical codes and optimal control schemes to come up with rather general imaging method for AB/AB2 molecules. It will give an excellent insight into photochemical reactions, various reaction pathways and control over reaction dynamics, like enhancing the desired reaction or even to prevent an undesired process. These control scheme developed for generalized probing of the dynamics will also accelerate our attempts to design ultrashort lasers in higher frequencies.
Wissenschaftliches Gebiet
Not validated
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Schlüsselbegriffe
Programm/Programme
Thema/Themen
Aufforderung zur Vorschlagseinreichung
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MSCA-IF - Marie Skłodowska-Curie Individual Fellowships (IF)Koordinator
8000 Aarhus C
Dänemark