Descripción del proyecto
Una nueva forma de ver lo más grande y lo más pequeño podría revolucionar el conocimiento y el control
La obtención de imágenes dinámicas de moléculas cuando se están sometiendo a reacciones químicas y procesos biológicos es uno de los grandes retos para la comunidad científica, si bien las recompensas son extraordinarias. El proyecto financiado con fondos europeos TiMoleS desarrolla los fundamentos teóricos y computacionales necesarios para aprovechar dos técnicas de láser avanzadas que, unidas, podrían ofrecer la resolución espaciotemporal necesaria para obtener imágenes de núcleos atómicos y sus electrones en acción. Las aplicaciones son prácticamente incalculables en campos como la medicina, la fitogenética, la depuración hídrica o los biocombustibles. Además de ofrecer un nuevo punto de vista sobre la realidad de nuestro universo, los logros de TiMoleS podrían aumentar exponencialmente el control y la manipulación que se poseen sobre procesos que afectan a innumerables facetas de la vida.
Objetivo
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.
Ámbito científico
Palabras clave
Programa(s)
Régimen de financiación
MSCA-IF - Marie Skłodowska-Curie Individual Fellowships (IF)Coordinador
8000 Aarhus C
Dinamarca