Descripción del proyecto
Mejora de la capacidad de controlar reacciones químicas en nanocavidades ópticas
Los avances recientes en la electrodinámica cuántica de cavidades han permitido a los científicos capitalizar las propiedades cuánticas de la luz para impulsar reacciones químicas. En concreto, nuevos experimentos han demostrado la capacidad de utilizar el campo de vacío de un nanoresonador óptico para modificar de forma notable el paisaje energético potencial y, por ende, sus propiedades fotoquímicas. Los grados de libertad moleculares y fotónicos están fuertemente interconectados en el sistema acoplado luz-materia, un fenómeno bien conocido a escala atómica, pero no a escala molecular. Aprovechar los grados de libertad nucleares podría ayudar a modificar las rutas de reacción, lo que permitiría diseñar nuevos tipos de fotocatalizadores. En el proyecto CONICALM, financiado con fondos europeos, se crearán herramientas de simulación numérica avanzadas para comprender mejor los mecanismos subyacentes a escala molecular.
Objetivo
"Gaining detailed control over chemical reactions has always been a chemists dream. Quantum coherent control has been pursuing this dream by using specially tailored light fields to control chemical reactions on an atomistic level. With the advancement of cavity quantum electrodynamics and its recent application to molecules, using the quantum properties of light to control photo-chemistry has come into reach. Recent, ground breaking experiments have show that one can utilize the vacuum field of an optical nano-resonator to significantly modify the potential energy landscape and thus its photo-chemistry. The underlying effect is the formation of so called ""dressed states"", which are created when the quantized radiation field mode couples to a molecular electronic transition. In the resulting coupled light-matter system the molecular and the photonic degrees of freedom are heavily mixed. While this effect is well understood for atomic samples, it is not yet fully understood for molecules. The introduction of the nuclear degrees of freedom requires new theoretical frameworks. This effect can be used to modify reaction pathways of chemical and photo-chemical reactions. This opens a wide range of possibilities to engineer novel types of light driven catalysts. The major objectives of this proposal are to advance the theoretical understanding of the underlying mechanisms, to build a suitable tool chest for numerical simulations, to use the insight and tools to propose new photo-chemical applications, and to close the gap between theory and experiment. We will theoretically investigate possibilities to optimize organic solar cells, and the photo catalytic schemes for environmentally relevant molecules."
Ámbito científico (EuroSciVoc)
CORDIS clasifica los proyectos con EuroSciVoc, una taxonomía plurilingüe de ámbitos científicos, mediante un proceso semiautomático basado en técnicas de procesamiento del lenguaje natural.
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- ciencias naturalesciencias químicasquímica físicafotoquímica
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Palabras clave
Programa(s)
Régimen de financiación
ERC-STG - Starting GrantInstitución de acogida
10691 Stockholm
Suecia