Description du projet
Une meilleure compréhension des électrons pourrait nous aider à zoomer sur les liaisons à changement dynamique
Les techniques optiques pour visualiser le monde qui nous entoure ont énormément progressé depuis l’avènement des premiers microscopes optiques il y a environ 400 ans. Les techniques d’imagerie à champ fort ultrarapides reposant sur des champs laser puissants nous propulsent vers l’avenir. Nous sommes sur le point d’observer la dynamique moléculaire en temps réel – formation et rupture des liaisons et réactions chimiques en cours avec résolution temporelle à l’échelle de l’attoseconde (un milliardième de milliardième de seconde). Cependant, jusqu’à récemment, les modèles théoriques sur lesquels ces techniques d’imagerie sont basées ont ignoré le couplage spin-orbite des électrons (entre le spin de l’électron et son orbite autour du noyau). Le projet SSFI financé par l’UE intègre des modèles numériques de pointe avec des mesures expérimentales uniques de processus en champ fort pour développer une description mathématique facilitant les technologies pionnières d’imagerie moléculaire ultrarapide.
Objectif
Molecular movies depicting chemical reactions via attosecond (10^-18 s) snapshots, which vastly improve our understanding of molecular dynamics is within our grasp. Strong-field imaging techniques under development, such as photoelectron holography, promise just this. However, up until very recently all strong-field theoretical models have neglected spin and spin-orbit coupling. Initial work including spin in the initial state, along with recent experiments, has shown that spin in strong-field processes is vitally important, leading to different ionisation probabilities which in turn may alter the all important electron dynamics. In this project, I will utilise and develop cutting edge theoretical frameworks to fully include electron spin for strong-field processes in atoms and molecules. I will develop a semi-analytic model, which fully includes spin and spin-orbit coupling for single active electron and two active electron cases. This is motivated by the long history of semi-analytic methods that have been developed in this field, which have enabled unprecedented access into the electron dynamics for strong-field processes. As such, developing a model for spin will reveal deep new physical insight. I will validate the methodology by exploiting my supervisors expertise and contacts, collaborating with theorists employing complementary cutting-edge numerical models and with the only group of experimentalists to have performed spin measurements on strong-field processes. A proper treatment will allow more advanced and robust imaging techniques. I will explore the use of spin to enhance existing imaging processes such as photoelectron holography. Furthermore, I will develop the semi-analytic model for two electrons and explore spin entanglement and correlation with momentum in two-electron ionisation processes, to design entirely new imaging procedures. This analysis will also open up the possibility of exploiting this system for quantum information purposes.
Champ scientifique (EuroSciVoc)
CORDIS classe les projets avec EuroSciVoc, une taxonomie multilingue des domaines scientifiques, grâce à un processus semi-automatique basé sur des techniques TLN. Voir: https://op.europa.eu/en/web/eu-vocabularies/euroscivoc.
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Programme(s)
Appel à propositions
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MSCA-IF - Marie Skłodowska-Curie Individual Fellowships (IF)Coordinateur
8000 Aarhus C
Danemark