Interne Dynamik von Molekülen, Interne Rotation, hochauflösende Spektroskopie

• Antragsteller: Professor Dr. Thomas Giesen
• Fachliche Zuordnung: Physikalische Chemie von Molekülen, Flüssigkeiten und Grenzflächen, Biophysikalische Chemie
• Förderung: Förderung von 2011 bis 2015
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 196959415

Hochauflösende Spektroskopie im Terahertz-Bereich ist ein empfindliches Werkzeug zur Untersuchung der internen Dynamik von Molekülen. Der Übergang eines starren Kreisel- Moleküls im Grundzustand zu einem intern frei rotierenden System in vibrationsangeregten Zuständen ist von fundamentalem Interesse in der Molekülphysik. Zahlreiche Beispiele - von der physikalischen Chemie bis hin zur Bio-Chemie - zeigen die große Bedeutung des Verständnisses interne Dynamik von Molekülen quantenmechanischer Ebene. In diesem Antrag werden die Untersuchung von interner Moleküldynamik mittels hochauflösender Laborspektroskopie im Terahertz-Bereich und der Vergleich der Messergebnisse mit auf dem neuesten Stand der Technik durchgeführten quantenchemischen Rechnungen anvisiert. Eine Auswahl einfacher Moleküle, HSOH, HOOD und CH3SH, welche alle eine interne Bewegung mit großer Amplitude aufweisen, werden sowohl im Grund- wie auch im vibrationsangeregten Zustand untersucht. Hierzu werden zum einen die abstimmbaren Terahertz-Spektrometer in Köln, als auch die im Ferninfrarot arbeitenden Synchrortron Einrichtungen SOLEIL in Frankreich und die Canadian Light Source in Kanada benutzt werden. Aus diesen präzisen Messungen lassen sich die Aufspaltungen der Rotations-Vibrations-Energiezustände ableiten, welche zum Test und zur Verbesserung quantenmechanischer Modelle verwendet werden können, die die interne Tunnelbewegung und den Anfang der freien interne Rotation beschreiben.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Großgeräte: Strahlungsquelle
• Gerätegruppe: 2730 Modulatoren, Frequenzhub- und -modulationsmeßgeräte