Descrizione del progetto
Una nuova finestra su tutte le cose grandi e piccole potrebbe rivoluzionare la comprensione e il controllo
L’immaginografia dinamica delle molecole durante le reazioni chimiche e i processi biologici è una delle maggiori sfide per la comunità scientifica, eppure i vantaggi di raggiungerla non hanno prezzo. Il progetto TiMoleS, finanziato dall’UE, sta sviluppando le basi teoriche e computazionali necessarie per sfruttare due tecniche laser molto avanzate che insieme promettono di fornire la risoluzione spazio-temporale necessaria per rappresentare l’immagine dei nuclei atomici e dei loro elettroni in azione. Le applicazioni sono praticamente infinite, dalla medicina all’allevamento, al trattamento delle acque e ai biocarburanti. Oltre a una nuova finestra sul nostro mondo e sul nostro universo, il successo di TiMoleS potrebbe portare a un controllo e una manipolazione esponenzialmente maggiori dei processi che incidono sulla nostra vita in una miriade di modi.
Obiettivo
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.
Campo scientifico
Parole chiave
Programma(i)
Argomento(i)
Meccanismo di finanziamento
MSCA-IF - Marie Skłodowska-Curie Individual Fellowships (IF)Coordinatore
8000 Aarhus C
Danimarca