Description du projet
Une nouvelle vision des grandes et petites choses pourrait révolutionner la compréhension et le contrôle
Obtenir des images dynamiques des molécules au cours des réactions chimiques et des processus biologiques représente l’un des plus grands défis de la communauté scientifique, mais les avantages potentiels en jeu sont inestimables. Le projet TiMoleS, financé par l’UE, met au point les bases théoriques et informatiques nécessaires à l’exploitation de deux techniques laser très avancées qui, ensemble, promettent de fournir la résolution spatio-temporelle nécessaire à l’imagerie des noyaux atomiques et de leurs électrons en action. Les applications sont pratiquement infinies et concernent des domaines aussi variés que la médecine, la sélection des cultures, le traitement de l’eau et les biocarburants. Outre le fait d’offrir une nouvelle perspective sur notre monde et sur notre univers, le succès de TiMoleS pourrait améliorer de manière exponentielle le contrôle et la manipulation des processus qui interviennent dans nos vies d’une multitude de façons différentes.
Objectif
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.
Champ scientifique
Mots‑clés
Programme(s)
Régime de financement
MSCA-IF - Marie Skłodowska-Curie Individual Fellowships (IF)Coordinateur
8000 Aarhus C
Danemark